如圖所示,長12m質量為50kg的木板右端有一立柱。木板置於水平地面上,木板與地面間的動摩擦因數為0.1,質量...

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問題詳情:

如圖所示,長12m質量為50kg的木板右端有一立柱。木板置於水平地面上,木板與地面間的動摩擦因數為0.1,質量...

如圖所示,長12m質量為50kg的木板右端有一立柱。木板置於水平地面上,木板與地面間的動摩擦因數為0.1,質量為50kg的人立於木板左端,木板與人均靜止,當人以4m/s2的加速度勻加速向右奔跑至板的右端時,立刻抱住立柱,取(g=10m/s)試求:

(1)人在奔跑過程中受到的摩擦力的大小。

(2)人在奔跑過程中木板的加速度。

(3)人從開始奔跑至到達木板右端所經歷的時間。

【回答】

【解析】(1)設人的質量為 m,加速度為 a1,木板的質量為 M,加速度為 a2,人對木板的摩擦力為f 。則對人有:  fm a1 = 200N   ,方向向右

(2)對木板受力可知:f- μ (M + m) g = M a 2   ,則 :  a2=   

     代入數據解得: a 2 = 2 m/s2      方向向左

       (3)設人從左端跑到右端時間為 t 。由運動學公式得   L =  a1 t 2  + a 2  t 2

     則t =       代入數據解得  t = 2 s 

【點評】運用牛頓第二定律能解決兩類問題,已知受力情況求解運動情況;已知運動情況求受力情況。它們通過加速度與合外力建立起聯繫。其中,通過運動圖像能得出物體的加速度或合外力,為解決這類問題提供切入口。

知識點:牛頓運動定律的應用

題型:綜合題

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