Question

【題目】如圖(a)質量m＝1kg的物塊和足夠長的木板疊放在實驗臺上，物塊用一不可伸長的輕細繩固定在實驗臺的立柱上，細繩水平。t＝0時，木板開始受到水平向左恒力F＝0.4N，在t1＝2s時，撤去F同時剪斷輕細繩。如圖(b)所示為0－3s內木板的速度v與時間t的關系。木板與實驗臺之間的摩擦可以忽略。重力加速度取g＝l0m/s2。

(1)求木板的質量M和物塊與木板間的動摩擦因數μ；

(2)求0－5s內木板運動的位移大小。

Answer 1

【答案】(1) lkg； 0.02 (2)1.1m

【解析】

(1)由圖可知0-2s內木板的加速度大小

2-3s內加速度大小

由牛頓第二定律：

F-μmg=Ma1

μmg=Ma2

解得：

M=lkg，μ=0.02

(2)設繩斷后經過物塊和木板速度相等，設為v

v=v0-a2t； v0=0.4m/s

對木塊，

v=μg

解得：

v=0.2m/s，=ls

此過程木板的位移

此后木板和木塊一起勻速位移

由0-2s木板位移

故0-5s內木板位移大小