Question

【題目】如圖所示，在水平地面上有一個長L=1.5 m，高h=0.8 m的長方體木箱，其質量為M=1 kg，與地面間的動摩擦因數μ=0.3。在它的上表面的右端放有一質量為m=4 kg的小鐵塊，鐵塊與木箱間的摩擦不計。開始它們均靜止。現對木箱施加一水平向右的恒力F=27 N。（g=10 m/s2）求：

（1）經過多長時間鐵塊從木箱上滑落？

（2）鐵塊滑落前后木箱的加速度a1與a2大小之比；

（3）鐵塊著地時與木箱右端的水平距離s。

Answer 1

【答案】（1）0.5s（2）1:2（3）4.32m

【解析】

（1）對木箱進行受力分析，根據牛頓第二定律得：

代入數據得： 木箱運動L時鐵塊從木箱上滑落即：

解得：

（2）鐵塊滑落后，對木箱進行受力分析，根據牛頓第二定律得：

代入數據得：

那么加速度之比為：

（3）鐵塊離開木箱后做自由落體運動，則有：

解得：

鐵塊離開木箱時，木箱的速度為：

根據位移公式得：

代入數據解得：