Question

【題目】如圖所示，光滑水平面上靜止放著長L=1.6m，質量為M=3kg的木塊（厚度不計），一個質量為m=1kg的小物體放在木板的最右端，m和M之間的動摩擦因數μ=0.1，今對木板施加一水平向右的拉力F，（g取10m/s2）

【1】為使小物體不掉下去，F不能超過多少？

【2】如果拉力F=10N恒定不變，求小物體所能獲得的最大動能？

【3】如果拉力F=10N，要使小物體從木板上掉下去，拉力F作用的時間至少為多少？

Answer 1

【答案】

【1】4N

【2】

【3】

【解析】

（1）F=(M+m)a

μmg="ma "

F=μ(M+m)g="0.1×(3+1)×10N=4N"

（2）小物體的加速度

木板的加速度

解得物體滑過木板所用時間

物體離開木板時的速度

（3）若要F作用時間最短，則物體離開木板時與木板速度相同。設F作用的最短時間為t1，物體在木板上滑行的時間為t，物體離開木板時與木板的速度為V