解:(1)物块随木板运动的最大加速度为a
对小物体由牛顿第二定律:umg=ma
对整体由牛顿第二定律得:F
m=(M+m)a
解得:F
m=5.5N
(2)因施加的拉力F>5.5N,故物块相对木板相对滑动,木板对地运动的加速度为a
1,
对木板由牛顿第二定律:F-umg=Ma
1 物块在木板上相对运动的时间为t,
解得:t=2s
物块脱离木板时的速度最大,v
m=at=2m/s
答:(1)为使小物体不从木板上掉下,F不能超过5.5N.
(2)小物体能获得的最大速度为2m/s.
分析:(1)为使小物体不从木板上掉下,则小物体不能相对于木板滑动,隔离对小物体分析,求出它的临界加速度,再对整体分析,运用牛顿第二定律求出拉力的最大值.
(2)若拉力F小于最大值,则它们最后一起做匀加速直线运动,若拉力F大于最大值,知小物体与木板之间始终发生相对滑动,小物体受到水平方向上只受摩擦力,做匀加速直线运动,当它滑离木板时,速度最大,根据两者的位移差等于木板的长度,求出运动的时间,再根据速度时间公式求出最大的速度.
点评:本题是基本滑板模型问题,关键会判断小物体和木板能否发生相对滑动,以及一旦发生相对滑动时,能够根据受力判断物体的运动.