2.如圖所示,一個(gè)長L=1m、質(zhì)量M=1kg的木板放在墻角附近,它上表面的左端放著一個(gè)質(zhì)量m=4kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))。小物塊與木板、木板與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ
1=0.5、μ
2=0.1,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力的大小。小滑塊右端系一根勁度系數(shù)k=100N/m的輕彈簧,彈簧右端再連一根輕繩,輕繩跨過一個(gè)固定在墻上的輕質(zhì)光滑定滑輪后,與木板的右端相連。初始時(shí),系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),彈簧與輕繩均沿水平方向恰好伸直,沒有彈力。現(xiàn)將一個(gè)水平向左的力F作用在木板左端,使其緩緩向左穩(wěn)動(dòng)??梢詫⑾到y(tǒng)的運(yùn)動(dòng)看作一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡過程,后續(xù)過程中彈簧不會(huì)碰到定滑輪。
試求:
(1)木板剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí),拉力F的大小。
(2)小物塊與木板之間剛出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)時(shí),木板的位移大小。
(3)從木板開始運(yùn)動(dòng)到小物塊滑到木板右端為止的過程中,拉力大小F與木板位移大小x的關(guān)系式。