某电视台的*节目中,有一个拉板块的双人游戏,考验两人的默契度.如图所示,一长L=0.60m、质量M=0.40...
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某电视台的*节目中,有一个拉板块的双人游戏,考验两人的默契度.如图所示,一长L=0.60m、质量M=0.40kg的木板靠在光滑竖直墙面上,木板右下方有一质量m=0.80kg的小滑块(可视为质点),滑块与木板间的动摩擦因数为μ=0.20,滑块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10m/s2.一人用水平恒力F1向左作用在滑块上,另一人用竖直恒力F2向上拉动滑块,使滑块从地面由静止开始向上运动.
(1)为使木板能向上运动,求F1必须满足什么条件?
(2)若F1=22N,为使滑块与木板能发生相对滑动,求F2必须满足什么条件?
(3)游戏中,如果滑块上移h=1.5m时,滑块与木板没有分离,才算两人配合默契,游戏成功.现F1=24N,F2=16N,请通过计算判断游戏能否成功?
【回答】
解:(1)滑块与木板间的滑动摩擦力 (1分)
对木板应有 (1分)
代入数据得 (2分)
(2)对木板由牛顿第二定律有 (1分)
对滑块由牛顿第二定律有 (2分)
要能发生相对滑动应有 (1分)
代入数据可得 F2>13.2N (2分)
(3)对滑块由牛顿第二定律有 (1分)
设滑块上升h的时间为t,则 (1分)
对木板由牛顿第二定律有 (1分)
设木板在t时间上升的高度为H,则 (1分)
代入数据可得 (1分)
由于,滑块在上升到1.5m之前已经脱离了木板,游戏不能成功. (1分)
知识点:牛顿第二定律
题型:计算题
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