(2006•武汉模拟)如图所示,光滑水平面上静止放着长L=1.6m,质量为M=3kg的木块(厚度不计),一个质量为m=1
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(1)物块随木板运动的最大加速度为a

对小物体由牛顿第二定律:μmg=ma

对整体由牛顿第二定律得:F=(M+m)a

F=μ(M+m)g=0.1×(3+1)×10N=4N

(2)小物体的加速度a1=

μmg

m=μg=0.1×10=1m/s2

木板的加速度a2=

F−μmg

M=

10−0.1×1×10

3=3m/s2由

1

2a2t2−

1

2a1t2=L

解得物体滑过木板所用时间t=

1.6s

物体离开木板时的速度v1=a1t=

1.6m/s

Ek1=

1

2m

v21=0.8J

(3)若F作用时间最短,则物体离开木板时与木板速度相同.设F作用的最短时间为t1,物体在木板上滑行的时间为t,物体离开木板时与木板的速度为V

则v=a1t=tv1=a1t1=t1v2=a2t1=3t1

由动量守恒定律:mv1+Mv2=(m+M)v

t1+9t1=4t得t=2.5t1

由位移关系

v2

2t1+

v2+v

2(t−t1)=

v

2t+1.6

解得t×t1=1.6

将t=2.5t1代入得t