Question

如圖所示，靜止在水平面的紙帶上放一質(zhì)量為m的小金屬塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，金屬塊離紙帶右端距離為L，金屬塊與紙帶間的動摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)用力向左將紙帶從金屬塊下水平抽出，設(shè)紙帶加速過程極短，可以認(rèn)為紙帶在抽動過程中一直做勻速運(yùn)動，ks*5u

求：(1)金屬塊剛開始運(yùn)動時受到的摩擦力的大小和方向；

(2)要將紙帶從金屬塊下水平抽出，紙帶的速度v應(yīng)滿足的條件．

Answer 1

(1)μmg　方向水平向左   (2)v>

解析:

　(1)金屬塊受到的摩擦力的大小F＝μmg，方向水平向左．

(2)依題意構(gòu)建金屬塊的物理情景，畫出運(yùn)動過程圖，由牛頓第二定律，

金屬塊的加速度a＝＝＝μg                   ①

設(shè)金屬塊剛滑到紙帶右端時速度正好與紙帶速度相等，大小為v

由v＝at，得t＝      ②    金屬塊位移s₁＝at²                      ③

紙帶位移s₂＝vt          ④      由空間關(guān)系得s₂－s₁＝L           ⑤

將①、②代入③得s₁＝μg·    ⑥

將④、⑥代入⑤得－＋vt＝L??－＋v＝L??v²＝2μgL??v＝⑦

要將紙帶從金屬塊下水平抽出，則有v>⑧ks*5u