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=2m/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)

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