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3.一块40kg的板静置于光滑地面上,一个10kg的物块静置在板的上面,物块和板之间的动摩擦因数μ=0.4.用一个大小为100N的水平拉力拉10kg的物块,求物块的加速度和板的加速度.

分析 板受到的滑动摩擦力提供板的加速度,据此求出板的最大加速度,然后以板和物块整体为研究对象根据牛顿第二定律求出加速度,若此加速度小于板的最大加速度,则二者没有发生相对滑动.

解答 解:板受到的静摩擦力或者滑动摩擦力提供板的加速度,故板的最大加速度为:a=$\frac{μmg}{M}$=1m/s2
以物块和板二者为整体,根据牛顿第二定律:F=(M+m)a′
得:a′=2m/s2
a′>a所以二者发生相对滑动,木板能以达到的最大加速度a运动,
对物块:F-μmg=ma″
得:a″=1.5m/s2
答:物块的加速度和板的加速度分别为1.5m/s2和1m/s2

点评 本题是连接体问题,本题考查了牛顿第二定律的基本运用,关键是合适地选择研究对象,通过牛顿第二定律判断出二者是否发生相对滑动.

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