Question

（12分）如圖所示，正方形木板水平放置在地面上，木板的中心靜置一小滑塊。為將木板從滑塊下抽出，需要對木板施加一個作用線通過木板中心點的水平恒力F．已知木板邊長L=m，質量M= 3kg，滑塊質量m=2kg，滑塊與木板、木板與地面間的動摩擦因數均為（取g=10，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），求：

（1）水平拉力至少多大才能將木板抽出；
（2）當水平恒力F=29N時，在木板抽出時滑塊能獲得的最大速度．

Answer 1

(1)20N  (2)

解析試題分析：(1)能抽出木板，滑塊與木板應相對滑動，當滑塊達到隨板運動的最大加速度時，拉力最小，
對滑塊，有 ①   對木板，有 ②
解得： ③ 即能抽出木板的最小拉力應大于20N
(2)要使滑塊獲得的速度最大，則滑塊在木板上相對的距離最大，故應沿木板的對角線方向抽木板．⑤
設此時木板加速度為a₁，則有 ⑥  又 ⑦
 ⑧  解得： ⑨
考點：本題考查了牛頓第二定律和運動學規律的綜合應用，解答時正確分析木板和物塊受力情況和運動過程，找準分離且獲得的速度最大時二者相對位移應沿對角線這一特點，然后根據相關的物理規律求解．