如图所示，一质量为M=4kg，长为L=1.5m的木板放在水平地面上，已知木板与地面间动摩擦因数为0.1，在此木板的右端上还有一质量为m=1kg的铁块，且视小铁块

题文

如图所示，一质量为M=4kg，长为L=1.5m的木板放在水平地面上，已知木板与地面间动摩擦因数为0.1，在此木板的右端上还有一质量为m=1kg的铁块，且视小铁块为质点，木板厚度不计；今对木板突然施加一个水平向右的拉力． 
①若不计铁块与木板间的摩擦，且拉力为8N，则小铁块经多长时间将离开木板？
②若铁块与木板间的动摩擦因数为0.2，铁块与地面间的动摩擦因数为0.1，要想小铁块对地的总位移不超过1.5m，则施加在木板水平向右的拉力满足什么条件？（g=10m/s²）

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）对长木板受力分析  有
F₁=F-（M+m）gμ 
  a₁=F1m=0.75m/s²   
   x₁=L=12at2    
得t=2s
答：小铁块经2s将离开木板．
（2）相对地面：铁块在木版上时a₁=μ₁g=2m/s²；铁块在地面上时a₂=μ₂g=1m/s²；
木板对地面加速度a=F-f1-f2M，
f₁=μ₁gm，f₂=μ₂g（m+M）．
铁块相对地面位移有 2 a₁x₁=v₁²和2 a₂x₂=v₁²  并且满足 x₂+x₁≤1.5m．
令铁块在木版上滑行时间为t₁，则v₁=a₁t₁，则铁块对地面位移x₁=12a1t12 和木板对地面位移 x=12at12，而且x=x₁+L．
所以 F≥39N
答：施加在木板水平向右的拉力满足F≥39N．

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解析

F1m

考点

据考高分专家说，试题“如图所示，一质量为M=4kg，长为L=1.....”主要考查你对 [匀变速直线运动的位移与速度的关系 ]考点的理解。

匀变速直线运动的位移与速度的关系

匀变速直线运动的速度-位移公式：

v_t²-v₀²=2as。

适用条件：

匀变速直线运动

匀变速直线运动的速度-位移公式推导：

由
可得，将t代入有可得，将t代入有
，即

注意：

①是由公式

注意：

①是由公式
推导而出，一般情况下，对同一过程不能联立三式求解。
②关系式
中一共有四个物理量，若求其中的一个物理量，需要知道其他的三个物理量。由可推得（v取正值还是负值根据情况判断），中一共有四个物理量，若求其中的一个物理量，需要知道其他的三个物理量。由可推得（v取正值还是负值根据情况判断），

③位移与速度的关系式

为矢量式，应用它解题时，若规定初速度
的方向为正方向，a与同向时为正值，物体做匀加速运动，a与的方向为正方向，a与同向时为正值，物体做匀加速运动，a与
反向时为负值，物体做匀减速运动。位移
，说明物体通过的位移的方向与物体的初速度的方向相同，位移，说明物体通过的位移的方向与物体的初速度的方向相同，位移
，说明位移的方向与初速度的方向相反。

知识点拨：

对位移和速度关系的两点提醒：

1. 注意同一性，即
   
   应是同一研究对象在同一运动过程中的初速度、末速度、加速度及发生的位移。
2. 注意矢量性，即以
   
   方向为正方向，其余三量与初速度的方向相同则为正，相反则为负。

当初速度为零时：

初速度为
初速度为0速度公式初速度为0速度公式

位移公式位移公式


速度—位移公式

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