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如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移...

如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验.若砝码和纸板的质量分别为m1m2,各接触面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g.

(1)当纸板相对砝码运动时,求纸板所受摩擦力的大小;

(2)要使纸板相对砝码运动,求所需拉力的大小;

(3)本实验中,m10.5 kgm20.1 kgμ0.2,砝码与纸板左端的距离d0.1 m,取g10 m/s2.若砝码移动的距离超过l0.002 m,人眼就能感知.为确保实验成功,纸板所需的拉力至少多大?

 

(1)纸板所受摩擦力的大小为μ(2m1+m2)g; (2)所需拉力的大小F>2μ(m1+m2)g; (3)纸板所需的拉力至少22.4N. 【解析】试题分析:(1)砝码和桌面对纸板的摩擦力分别为:f1=μm1g,f2=μ(m1+m2)g 纸板所受摩擦力的大小:f=f1+f2=μ(2m1+m2)g (2)设砝码的加速度为a1,纸板的加速度为a2,则有:f1=m1a1,F-f1-f2=m2a2 发生相对运动需要a2>a1 代入数据解得:F>2μ(m1+m2)g (3)为确保实验成功,即砝码移动的距离不超过l=0.002m,纸板抽出时砝码运动的最大距离为 x1=a1t12, 纸板运动距离d+x1=a2t22 纸板抽出后砝码运动的距离x2=a3t22, L=x1+x2 由题意知a1=a3,a1t1=a3t2代入数据联立得F=22.4N
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考点分析:
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如图所示,质量M8.0 kg、长L2.0 m的木板静置在水平地面上,质量m0.50 km的小滑块(可视为质点)以速度v03.0 m/s从木板的左端冲上木板.已知滑块与木板间的动摩擦因数μ0.20,重力加速度g10 m/s2

(1)若木板固定,滑块将从木板的右端滑出,求滑块在木板上滑行的时间t和滑出时的速度v

(2)若水平地面光滑,且木板不固定,在小滑块冲上木板的同时,对木板施加一个水平向右的恒力F,如果要使滑块不从木板右端掉下,力F应满足什么条件?假定滑块与木板之间最大静摩擦力与滑动摩擦力相等木板之间最大静摩擦力与滑动摩擦力相等

 

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带滑轮的平板C放在水平桌面上,小车A通过绕过滑轮的轻绳与物体B相连,如图所示.AC间及绳与滑轮间摩擦力不计,C与桌面间动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,AC质量均为m,小车A运动时平板C保持静止,物体B的质量M可改变,则正确的是(    )

A. Mm时,C受到桌面的摩擦力大小为mg

B. 无论μ值为多大,C都会保持静止

C. Mm时,C受到桌面的摩擦力大小为mg

D. M改变时,保持C静止必须满足μ>

 

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如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧不连接),初始时物体处于静止状态.现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F与物体位移x之间的关系如图乙所示(g10 m/s2),则下列结论正确的是(    )

A. 物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态

B. 弹簧的劲度系数为5 N/cm

C. 物体的质量为2 kg

D. 物体的加速度大小为10 m/s2

 

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如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m2m的四个木块,其中两个质量为2m的木块间用一不可伸长的轻绳相连,木块间的最大静摩擦力是μmg.现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块,使四个木块以同一加速度运动,则轻绳对2m的最大拉力为(  )

A.     B.     C.     D. 3μmg

 

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如图所示,重50 N的物体A放在倾角为37°的粗糙斜面上,有一根原长为10 cm,劲度系数为800 N/m的弹簧,其一端固定在斜面顶端,另一端固定物体A后,弹簧长度伸长为14 cm,现用一测力计沿斜面向下拉物体,若物体与斜面间的最大静摩擦力为20 N,当弹簧的长度仍为14 cm时,测力计的读数不可能为(    )

A. 10 N    B. 20 N

C. 40 N    D. 0 N

 

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