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(2014•潍坊二模)如图所示,倾角α=30°的足够长光滑斜面固定在水平面上,斜面上放一长L=1.8m、质量M=3kg的薄木板,木板的最右端叠放一质量m=lkg的小物块,物块与木板间的动摩擦因数μ=32
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问题描述:

(2014•潍坊二模)如图所示,倾角α=30°的足够长光滑斜面固定在水平面上,斜面上放一长L=1.8m、质量M=3kg的薄木板,木板的最右端叠放一质量m=lkg的小物块,物块与木板间的动摩擦因数μ=

32.对木板施加沿斜面向上的恒力F,使木板沿斜面由静止开始做匀加速直线运动.设物块与木板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=l0m/s2.

(1)为使物块不滑离木板,求力F应满足的条件;

(2)若F=37.5N,物块能否滑离木板?若不能,请说明

理由;若能,求出物块滑离木板所用的时间及滑离木板后沿斜面上升的最大距离.

陈以农回答:
  (1)对M、m,由牛顿第二定律得,   F-(M+m)gsinα=(M+m)a   对m,有f-mgsinα=ma   f≤μmgcosα   代入数据解得F≤30N.   (2)当F=37.5N>30N,物块能滑离木板,   对M,有:F-μmgcosα-Mgsinα=Ma1   对m,有:μmgcosα-mgsinα=ma2   设滑块滑离木板所用的时间为t,由运动学公式得,   12a
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