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如图1所示,质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数...

如图1所示,质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4,取g=10m/s2,(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)试求:
(1)若木板长L=1m,在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N,经过多长时间铁块运动到木板的右端?
(2)若在木板(足够长)的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向左的力F,请在图2中画出铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图象.(写出分析过程)
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(1)根据牛顿第二定律求出木块和木板的加速度,铁块运动到木板的右端时,铁块与木板的位移之差等于板长,由位移公式列式求出时间. (2)在木板的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向左的力F时,分析木板与铁块的状态,根据平衡条件或牛顿第二定律求出铁块所受的摩擦力f与F的关系,画出图象. 【解析】 (1)根据牛顿第二定律得   研究木块m:F-μ2mg=ma1                         研究木板M:μ2mg-μ1(mg+Mg)=Ma2                      又, L=S木-S板 联立解得:t=1s                                       (2)当F≤μ1(mg+Mg)时,f=0N                          当μ1(mg+Mg)<F≤10N时,M、m相对静止 则有: 对整体:F-μ1(mg+Mg)=(m+M)a 对铁块:f=ma 即:f=-1(N)                            当10N<F时,m相对M滑动,此时摩擦力f=μ2mg=4N 画出铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图象如图. 答: (1)若木板长L=1m,在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N,经过1s时间铁块运动到木板的右端. (2)铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图象如图所示.
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考点分析:
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(5)多次增加钩码,在小车与钩码的合外力保持不变情况下,利用(1)、(2)和(3)的测量和计算结果,可得钩码总质量m与小车从A1到A2时间t的关系式为:m=______

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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