题目
如图所示,质量M=1kg的木块A静止在水平地面上,在木块的左端放置一个质量m=1kg的铁块B(大小可忽略),铁块与木块间的动摩擦因数μ1=0.3,木块长L=1m,用F=5N的水平恒力作用在铁块上,g取10m/s2 .
(1)
若水平地面光滑,计算说明两木块间是否会发生相对滑动.
(2)
若木块与水平地面间的动摩擦因数μ2=0.1,求铁块运动到木块右端的时间.
答案: A、B之间的最大静摩擦力为:fm>μmg=0.3×10N=3N.假设A、B之间不发生相对滑动,则对AB整体分析得:F=(M+m)a对A,fAB=Ma代入数据解得:fAB=2.5N.因为fAB<fm,故A、B之间不发生相对滑动.答:A、B之间不发生相对滑动;
对B,根据牛顿第二定律得:F﹣μ1mg=maB,对A,根据牛顿第二定律得:μ1mg﹣μ2(m+M)g=MaA根据题意有:xB﹣xA=LxA=12aAt2 , xB=12aBt2 ,联立解得: t=2s .答:铁块运动到木块右端的时间为 2s .