Question

【題目】如圖所示，質量M=2.5kg的一只長方體形空鐵箱在水平拉力F作用下沿水平面向右勻加速運動，鐵箱與水平面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.3。有一質量m=0.5kg的小木塊靠在鐵箱后壁上，恰好能與鐵箱保持相對靜止而不下滑。木塊距箱底的高度h=0.8m，與鐵箱內壁間的動摩擦因數(shù)μ2=0.25，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2。求：

（1）鐵箱對木塊的彈力大小；

（2）水平拉力F的大小；

（3）當鐵箱的速度為4m/s時撞到障礙物，此時立即撤去力F且鐵箱以原速率反彈．若木塊恰好落到鐵箱的右下角，則鐵箱的長度是多少?

Answer 1

【答案】（1）20N（2）129N（3）2.96m

【解析】

(1)對木塊：在豎直方向：由相對靜止得

解得

由牛頓第三定律得：木塊對鐵箱的壓力

(2)對木塊：在水平方向由牛頓第二定律得

解得

對鐵箱和木塊整體

解得

(3)當鐵箱的速度為4m/s時撞到障礙物后，鐵塊向右做平拋運動，運動時間為

水平方向的位移為

鐵箱向左做勻減速直線運動，由牛頓第二定律得

則加速度大小為

經(jīng)過0.4s的速度為

此過程的位移為

所以鐵箱的長度為