如图所示，长l=1m、质量M=4kg的滑板B静止在水平面上，质量m=1kg的滑块B（可视为质点）置于滑板B的右端，滑板与地面、滑块A与滑板B之间的动摩擦因数均为μ=0.2．现用向右的水平拉力F拉滑板B

Question

如图所示，长l=1m、质量M=4kg的滑板B静止在水平面上，质量m=1kg的滑块B（可视为质点）置于滑板B的右端，滑板与地面、滑块A与滑板B之间的动摩擦因数均为μ=0.2．现用向右的水平拉力F拉滑板B．（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s²）求：

（1）欲将滑板B从滑块A下拉出，水平拉力F的大小应满足什么条件？
（2）若F=28N，将滑块B从滑块A下拉出要用多少时间？

Answer 1

（1）把抽出滑板过程中滑块A的加速度为a₁，滑块B的加速度为a₂，由牛顿第二定律得，
μmg=ma₁，
F-μmg-μ（M+m）g=Ma₂，
要能将滑板B抽出，a₁2，
代入数据联立解得F>20N．
（2）当F=28N时，根据牛顿第二定律得，a1=μg=0.2×10m/s2=2m/s2，
a2=(F-μmg-μ(M+m)g)/(M)，
代入数据解得a2=4m/s2．
设滑块运动的位移为s₁，滑板的位移为s₂，由运动学规律知，
l=(1)/(2)a2t2-(1)/(2)a1t2，
代入数据解得t=1s．
答：（1）欲将滑板B从滑块A下拉出，水平拉力F的大小应满足F>20N．
（2）将滑块B从滑块A下拉出要用1s．