问一个物理力学问题

Question

一个质量为4kg的长木板放在水平面上，木板的右端上放一个质量为1kg的小木块，开始两物体都是静止，两物体之间的动摩擦因数为0.4，木板与平面的动摩擦因数为0.1，现有一个力水平向右作用在木板上，这个力在0-1秒内是29牛顿，在1-2秒内是17牛顿，那么在这两秒内木板至少要多长，小木块才不会滑落。g大小取10

Answer 1

木块受力为木板给它的摩擦力：f木块
木块和木板间的摩擦系数：μ木块=0.4
木块运动的加速度：a木块
木块质量：m木块=1kg，
木块运动时间：t木块=1+1=2s，
木块向右的运动距离：S木块
则：f木块=μ木块*m木块*g=4牛
a木块=f木块/m木块=4m/s^2
S木块=(1/2)a木块*t木块^2=8m
木板质量：m木板=4kg
木板与地面的摩擦系数：μ木板=0.1
在0-1s，木板受力：F1=29牛，
另外还受到木块给的摩擦力：f木块；以及地面给的摩擦力：f地
f地=μ木板*(m木块+m木板)*g=5牛
木板运动的加速度：a1=(F1-f地-f木块)/m木板=(29-5-4)/4=5m/s^2

木板在这个加速度下的运动时间：t1=1s
最后达到的速度：a1*t1
在1-2s，木板受力：F2=17牛，同时也受力：f地，f木块
它的加速度：a2=(F2-f地-f木块)/m木板=(17-5-4)/4=2m/s^2
木板在这个加速度下的运动时间：t2=1s
木板向右的总运动距离：S木板=(1/2)a1*t1^2 + (a1*t1)*t2+(1/2)a2*t2^2=(5/2)+5+(2/2)=8.5m
所以，木板最小的长度为：S木板-S木块=0.5m

Answer 2

M有加速度，m处于非惯性系，对于m为了用牛顿二定律，当木板分别作用有29N、17N水平力作用时，分别加上附加惯性力a1.m、a2.m 。

0-1s内，取M：a1=(29-μ1.m.-μ2(M=m)g)/M=(29-0.4*1*10-0.1(4+1)*10)/4=5m/s^2；取m：相对于M的加速度 a1'=(m.a1-μ1.m.g)/m=a1-μ1.g=5-4=1m/s^2 ，L1=a1.t1^2/2=1*1^2/2=1/2m   

1-2s内，取M：a2=(17-μ1.m.-μ2(M=m)g)/M=(17-0.4*1*10-0.1(4+1)*10)/4=2m/s^2；取m：a2'=(m.a2-μ1.m.g)/m=a2-μ1.g=2-4=-2m/s^2 ，（向右，m减速），求折返时间为t，v=v1-2t ，t=v1/2=1*1/2=1/2s

t=1/2s时，m向左距离 L2=v1.t-2(1/2)^2/2=1*(1/2)-2(1/2)^2/2=1/4m

木板M最短长度 L=L1+L2=1/2+1/4=3/4m

Answer 3

单纯的力学问题在整个高中物理比例很小，但由于高中物理涉及的问题大多与力有关，所以力学实际上在高中物理所占的地位是很中要的。在力学力你要学会的是受力分析，只要明白了物体所受的力就知道了它的状态，这对于过程分析这一环节是很重要的，实际上所有的物理题目的解题思路是一样的，先受力分析，再过程分析，明白这两个环节，题目基本就解决了。。。。追问

是想请求解一下上面那道题

Answer 4

所受阻力主要有两方面构成，一方面是粘滞力，也可以称为黏度，对于在定常流动的水面运动的半径为R的球，如果流体的粘滞力系数为η，球与流体的相对速度为v的话，那么球会受到F=4πRηv，的粘滞力，另一方面是纵向压差力，对于上述情况，有F=2πRηv，故总体阻力为F=6πRηv。当然，这仅仅指球形的情况，物体形状不同时，会对阻力产生影响，这就是为什么流线型物体比一般物体收到的阻力小的原因，而且，如果流体的雷诺数不同，也会对阻力产生影响，此外，物体处于流体表面还是处于流体内部也会影响阻力，所以如果想进一步了解，建议找本流体力学的书看看。追问

这是什么，，，是想请求解一下上面那道题

这是什么，，，是想请求解一下上面那道题

Answer 5

此后的1/3秒，二者若一起运动，则共同加速度为F2/(M+m)=3.8m/s2<4m/s2因此二者之间再无相对滑动。

追问

那个F2是17N

那个F2是17N