Question

【題目】如圖甲所示，一質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板靜置于光滑水平面上，其上放置一質(zhì)量為m的小滑塊．木板受到水平拉力F作用時(shí)，用傳感器測(cè)出長(zhǎng)木板的加速度a與水平拉力F的關(guān)系如圖乙所示，重力加速度g＝10 m/s2，

（1）小滑塊的質(zhì)量為多少？

（2）當(dāng)水平拉力F＝10.5 N時(shí)，長(zhǎng)木板的加速度大小為多大？

Answer 1

【答案】（1）3kg（2）3 m/s2

【解析】

（1）當(dāng)F=9N時(shí)，加速度為：a=2m/s2。
對(duì)整體，由牛頓第二定律有：F=（M+m）a，代入數(shù)據(jù)解得：M+m=4.5kg
當(dāng)F＞9N時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得：
長(zhǎng)木板的加速度，知圖線的斜率

解得：M=1.5kg
則得滑塊的質(zhì)量為：m=3kg。
（2）當(dāng)F＞9N時(shí) a=F-20μ．代入題圖數(shù)據(jù)即得：μ=0.2
所以a=F-4
當(dāng)F=10.5N時(shí)，長(zhǎng)木板的加速度為：a1=3m/s2。