如图所示,质量M=10kg且上表面光滑的足够长的木板在F=50N的水平拉力作用下,以v0=5m/s的速度沿水平地面向右匀速运动,现有两个小铁块,它们的质量均为m1=1kg。在某时刻将第一个小铁块无初速度地放在木板的最右端,当木板运动了L=1m时,又无初速地在木板的最右端放上第二个小铁块,取g=10m/s2,问
(1)第一个铁块放上后,木板的加速度是多大?
(2)第二个铁块放上时,木板的速度是多大?
(3)第二个小铁块放上后,木板能运动的最大位移是多少?
![]()
解析:(1)设木板与地面间的动摩擦因数为μ,未放小铁块时,对木板由平衡条件有:F=μMg (2分)解得μ=0.5 (1分)
第一个小铁块放上后,木板做匀减速运动,设其加速度为a1,则有:
F-μ(M+m)g=Ma1 (1分) 则得a1=-0.5m/s2 (1分)
(2)设第二个小铁块放上时,木板的速度大小为v1,则有
v12-v02=2 a1L (2分)则有v1=2
m/s (1分)
(3)第二个小铁块放上后,木板做匀减速运动,设其加速度为a2,则有:
F-μ(M+2m)g=Ma2 (1分) 则得a2=-1m/s2 (1分)
设第二个小铁块放上后,木板能运动的最大位移是s
则有0-v12=2a2s (1分)解得s=12m(1分)