Question

【题目】如图甲所示，一质量为M的长木板静置于光滑水平面上，其上放置一质量为m的小滑块．木板受到水平拉力F作用时，用传感器测出长木板的加速度a与水平拉力F的关系如图乙所示，重力加速度g＝10 m/s2，

（1）小滑块的质量为多少？

（2）当水平拉力F＝10.5 N时，长木板的加速度大小为多大？

Answer 1

【答案】（1）3kg（2）3 m/s2

【解析】

（1）当F=9N时，加速度为：a=2m/s2。
对整体，由牛顿第二定律有：F=（M+m）a，代入数据解得：M+m=4.5kg
当F＞9N时，根据牛顿第二定律得：
长木板的加速度，知图线的斜率

解得：M=1.5kg
则得滑块的质量为：m=3kg。
（2）当F＞9N时 a=F-20μ．代入题图数据即得：μ=0.2
所以a=F-4
当F=10.5N时，长木板的加速度为：a1=3m/s2。