Question

（13分）如圖所示，將小物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）置于桌面上的薄紙板上，用水平向右的恒力F拉動(dòng)紙板，拉力大小不同，紙板和小物體的運(yùn)動(dòng)情況也不同。若紙板的質(zhì)量m1=0.1kg，小物體的質(zhì)量m2=0.4kg，小物體與桌面右邊緣的距離d=0.15m，已知各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.2，最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等，g取10m/s2。求：

(1)當(dāng)小物體與紙板一起運(yùn)動(dòng)時(shí)，桌面給紙板的摩擦力大�。�

(2)拉力F滿(mǎn)足什么條件，小物體才能與紙板發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)；

(3)若拉力作用0.3s時(shí)，紙板剛好從小物體下抽出，通過(guò)計(jì)算判斷小物體是否會(huì)留在桌面上。

Answer 1

（1）f1=1N （2）F＞2N時(shí)小物體與紙板有相對(duì)滑動(dòng)（3）小物體不會(huì)留在桌面上

【解析】

試題分析： ⑴當(dāng)小物體與紙板一起運(yùn)動(dòng)時(shí)，桌面給紙板的滑動(dòng)摩擦力

代入數(shù)據(jù)，解得：f1=1N

（2）在力F作用下，紙板和小物體一起加速運(yùn)動(dòng)，隨力F增大，加速度增大，小物體受到的靜摩擦力也增大，直到達(dá)到最大靜摩擦力。

小物體的加速度為兩者一起運(yùn)動(dòng)的最大加速度

根據(jù)牛頓第二定律有

解得：Fm==2N

F>2N時(shí)小物體與紙板有相對(duì)滑動(dòng)。

⑶紙板抽出前，小物體在滑動(dòng)摩擦力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，加速度為，

0.3s離開(kāi)紙板時(shí)通過(guò)的距離=0.09m；速度0.6m/s。

紙板抽出后，小物體在桌面上受滑動(dòng)摩擦力作用做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小也為a2，

小物體減速運(yùn)動(dòng)可能的最大距離為，

則小物體在桌面上可能運(yùn)動(dòng)的總距離

因此小物體不會(huì)留在桌面上。

考點(diǎn)：本題考查了牛頓第二定律、勻變速直線運(yùn)動(dòng)。