【題目】如圖所示，將小砝碼置于桌面上的薄紙板上，用水平向右的拉力將紙板迅速抽出，砝碼的移動很小，幾乎觀察不到，這就是大家熟悉的慣性演示實驗．若砝碼和紙板的質(zhì)量分別為m1和m2 ， 各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為μ．重力加速度為g．

（1）當紙板相對砝碼運動時，求紙板所受摩擦力的大��；
（2）要使紙板相對砝碼運動，求所需拉力的大�。�
（3）本實驗中，m1=0.5kg，m2=0.1kg，μ=0.2，砝碼與紙板左端的距離d=0.1m，取g=10m/s2 ． 若砝碼移動的距離超過l=0.002m，人眼就能感知．為確保實驗成功，紙板所需的拉力至少多大？

【答案】
（1）

解：砝碼和桌面對紙板的摩擦力分別為：f1=μm1g，f2=μ（m1+m2）g

紙板所受摩擦力的大�。篺=f1+f2=μ（2m1+m2）g

答：紙板所受摩擦力的大小為μ（2m1+m2）g；


（2）

解：設(shè)砝碼的加速度為a1，紙板的加速度為a2，

則有：f1=m1a1，F(xiàn)﹣f1﹣f2=m2a2

發(fā)生相對運動需要a2＞a1

代入數(shù)據(jù)解得：F＞2μ（m1+m2）g

答：所需拉力的大小F＞2μ（m1+m2）g；


（3）

解：為確保實驗成功，即砝碼移動的距離不超過l=0.002m，紙板抽出時砝碼運動的最大距離為

x1= a1t12，

紙板運動距離d+x1= a2t22

紙板抽出后砝碼運動的距離x2= a3t22，

L=x1+x2

由題意知a1=a3，a1t1=a3t2代入數(shù)據(jù)聯(lián)立得F=22.4N

答：紙板所需的拉力至少22.4N．


【解析】（1）應(yīng)用摩擦力公式求出紙板與砝碼受到的摩擦力，然后求出摩擦力大小．（2）應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度，要使紙板相對于砝碼運動，紙板的加速度應(yīng)大于砝碼的加速度，然后求出拉力的最小值．（3）應(yīng)用運動學公式求出位移，然后求出拉力大小

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示，平行金屬導軌固定在同一水平面內(nèi)，導軌間距L=0.5m，右端接有阻值R=0.9Ω的電阻，一導體棒ab質(zhì)量m=0.1kg，電阻r=0.1Ω，把它垂直放在導軌上，導體棒與金屬導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，導體棒在水平恒力F的作用下以v=4m/s的速度向左勻速運動，并與兩導軌始終保持垂直且良好接觸，整個裝置處在方向豎直向上磁感應(yīng)強度B=0.4T的勻強磁場中．導軌電阻不計，求

（1）通過導體棒的電流大小和方向；
（2）恒力F的功率（g取10m/s2）．

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A.回路中電流大小變化，方向不變
B.回路中電流大小不變，方向變化
C.回路中電流的大小和方向都周期性變化
D.回路中電流方向不變，從b導線流進電流表

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【題目】某同學想研究滑塊在傾斜氣墊導軌上滑行時的加速度．如圖1所示，他將導軌固定一定的傾角．在導軌B點固定一個光電門，讓帶有擋光片的滑塊在不同位置由靜止滑下．滑行時可以認為不受斜面阻力．把滑塊到光電門的距離記為L．已知擋光片寬度為d．

（1）為完成實驗，需要記錄什么數(shù)據(jù)？（用文字和符號共同表示）
（2）計算滑塊加速度的表達式為a=（用符號表示）
（3）改變位置，重復實驗，得到如圖2所示的圖象，則滑塊的加速度大小a= ． （結(jié)果保留2位有效數(shù)字）
（4）為進一步研究滑塊加速度a與導軌傾角θ的關(guān)系．該同學改變傾角的大小，在同一位置靜止釋放滑塊，通過計算得到表格所示的數(shù)據(jù)．
根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知實驗結(jié)論為 ．

θ

30°

45°

60°

sinθ

cosθ

a（m/s2）

5

5

5

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【題目】如圖，水平的平行虛線間距為d=60cm，其間有沿水平方向的勻強磁場．一個阻值為R的正方形金屬線圈邊長l＜d ， 線圈質(zhì)量m=100g．線圈在磁場上方某一高度處由靜止釋放，保持線圈平面與磁場方向垂直，其下邊緣剛進入磁場和剛穿出磁場時的速度相等．不計空氣阻力，取g=10m/s2 ， 則（　�。�
A.線圈下邊緣剛進磁場時加速度最小
B.線圈進入磁場過程中產(chǎn)生的電熱為0.6J
C.線圈在進入磁場和穿出磁場過程中，電流均為逆時針方向
D.線圈在進入磁場和穿出磁場過程中，通過導線截面的電量相等

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（1）從司機發(fā)現(xiàn)情況到卡車停下來的時間；
（2）司機發(fā)現(xiàn)情況時與老人的距離．

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C.2πR
D.

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A.木塊A所受摩擦力大小是12.5N
B.木塊A所受摩擦力大小是11.5N
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（1）木塊A第一次滑到斜面底端的速度；
（2）運動過程中彈簧的最大彈性勢能Ep ．

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