如图所示,光滑水平面上静止放置一质量为2kg的木板,木板长2m,其左端距上方障碍物的水平距离为1m,障碍物下方空间仅容木板通过,现有一质量为1kg的滑块(可视为质点)以一定的初速度Vo冲上木板左端,与此同时对木板施加一水平拉力F使木板向左运动。已知滑块和木板间的动摩擦因数μ=0.2,全过程中滑块都没有掉下来,g取10m/s^2.
(1)为使滑块不碰到障碍物,其初速度Vo最大为多少?
(2)当滑块以(1)问的速度滑上木板时,为使滑块不掉下木板,试求拉力F的范围。
详细过程,在线等。
如图所示,光滑水平面上静止放置一质量为2kg的木板,木板长2m,其左端距上方障碍物的水平距离为1m,障碍物下方空间仅容木板通过,现有一质量为1kg的滑块(可视为质点)以一定的初速度Vo冲上木板左端,与此同时对木板施加一水平拉力F使木板向左运动。已知滑块和木板间的动摩擦因数μ=0.2,全过程中滑块都没有掉下来,g取10m/s^2.
(1)为使滑块不碰到障碍物,其初速度Vo最大为多少?
(2)当滑块以(1)问的速度滑上木板时,为使滑块不掉下木板,试求拉力F的范围。
详细过程,在线等。
(1)
滑块的运动为受摩擦阻力的匀减速运动
a=F/m=-0.2*1*10/1=-2m/s²
设滑块刚好在运动1m后停止
0²-v0²=2as
v0=√(-2as)=√(2*2*1)=2m/s(最大速度)
0=v0+at
t=-v0/a=1s(运动时间)
(2)
木块是匀加速运动,当滑块到达障碍时,木块右端也恰好在障碍处
即木块刚好前进1m
s=at²/2
a=2s/t²=2*1/1²=2m/s²
木块受拉力和摩擦力
a=F/m
F-0.2*1*10=2*2
F=6N