如圖所示,一塊木板靜止在光滑且足夠長的水平面上,木板質量M=4kg,長度L=1.4m;木板右端放着一個小滑塊N,小滑塊質量m=1kg,其尺寸遠小於L,小滑塊與木塊之間的動摩擦因數μ=0.4 (g=10m/s2). (1)現用恆力F作用在木板M上,為了使得N能從M上面滑落下來,問:F大小的範圍是什麼?(2)其他條件不變,若恆力F=22.8N,且始終使用在M上,最終使得N能從M上面滑落下來.問:N在M上面滑動的時間是多長?

如圖所示,一塊木板靜止在光滑且足夠長的水平面上,木板質量M=4kg,長度L=1.4m;木板右端放着一個小滑塊N,小滑塊質量m=1kg,其尺寸遠小於L,小滑塊與木塊之間的動摩擦因數μ=0.4 (g=10m/s2). (1)現用恆力F作用在木板M上,為了使得N能從M上面滑落下來,問:F大小的範圍是什麼?(2)其他條件不變,若恆力F=22.8N,且始終使用在M上,最終使得N能從M上面滑落下來.問:N在M上面滑動的時間是多長?

(1)小滑塊與木板間的滑動摩擦力f=μN=μmg,它在f作用下向右做勻加速運動的加速度為:a1=fm=μg=4 m/s2木板在拉力F和f作用下向右做勻加速運動的加速度為:a2=F−fm而要使N能從M上面滑落下來的條件是a2>a1所以得:F>μ(M+m)g=20 N(2)設N在M上面滑動的時間為t,當恆力F=22.8 N時,木板的加速度為:a2=F−fM=22.8−0.4×104═4.7 m/s2小滑塊在時間t內運動的位移為:s1=12a1t2木板在時間t內運動位移為:s2=12a2t2,因s2-s1=L得:12×4.7 t2-12×4t2=1.4,解得:t=2 s.答:(1)F的大小範圍為F>20N;(2)N在M上面滑動的時間是2s.