Question

如圖所示，一個質量為m_A=5kg、長L=1.8m的平板A靜止在光滑的水平桌面上。在平板的左端放置一個質量為m_B=1kg的小滑塊B，平板與小滑塊之間的動摩擦因數為μ=0.2。現在B上作用一水平向右的恒力F=4N，求（g=10m/s²）：

(1)平板A和小滑塊B的加速度分別是多大？
(2)經過多長時間小滑塊將從平板上滑下來？

Answer 1

（1）= 0.4m/s²   =2m/s²     (2)t=1.5s

試題分析：（1）平板A和小滑塊B加速度分別為、，
小滑塊B受支持力、重力g、摩擦力F_f 、拉力F。

由牛頓第二定律，有
F-F_f=m_Ba_B                                                  …………（1分）
-m_Bg=0                                 …………（1分）
F_f=                                                      …………（1分）
又F_f=μ                                …………（1分）
聯立上述方程，帶入數據得
= 0.4m/s²         =2m/s²       …………（2分）
（2）經時間t小滑塊B從平板A上滑下來。
由運動學公式，有
              …………（4分）
代入數據，得t=1.5s。            …………（2分）
點評：本題學生明確AB都做勻加速直線運動，B的加速度大于A的加速度，位移關系可畫出兩物體的運動示意圖，結合圖去分析物體。