光滑水平面上靜止放着一場L=4m,質量為M=3kg的木板(厚度不計),一個質量為m=1kg的小物體放在木板的最右 m和M之間的動摩擦因數u=0.1,今對木板施加一水平向右的拉力F.g=10m/s^2求(1)為使小物體與木板不發生相對滑動,F不能超過多少?(2)如果拉力F=10N,要使小物體從木板上掉下去,拉力F作用的時間至少是多少?

光滑水平面上靜止放着一場L=4m,質量為M=3kg的木板(厚度不計),一個質量為m=1kg的小物體放在木板的最右 m和M之間的動摩擦因數u=0.1,今對木板施加一水平向右的拉力F.g=10m/s^2求(1)為使小物體與木板不發生相對滑動,F不能超過多少?(2)如果拉力F=10N,要使小物體從木板上掉下去,拉力F作用的時間至少是多少?

小物體與木板不發生相對滑動時,小物體與木板共同加速運動:F=(M+m)a
單獨分析小物體:f>ma,即:μmg>ma,a<μg
∴F=(M+m)<μ(M+m)g=0.1*(3+1)*10=4N
即F不能超過4N
如果拉力F=10N:
動摩擦力產生小物體的加速度:f=ma1,μmg=ma1,a1=μg=0.1*10=1m/s^2
分析木板:F-f=Ma2,F-μmg=Ma2
a2=(F-μmg)/M=(10-0.1*1*10)/3=3m/s^2
x2-x1=L=4米
1/2a2t^2-1/2a1t^2=4
t=根號[2*4/(a2-a1)]=根號[8/(3-1)]=2s
拉力F作用的時間至少是2s