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=，質(zhì)量M=3kg，滑塊質(zhì)量m=2kg，滑塊與木板、木板與地面間的動摩擦因數(shù)均為=0.2（取g=10m/s2，設(shè)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．


【知識點】牛頓第二定律；力的合成與分解的運用．B3 C2

【答案解析】(1)20N (2) m/s． 解析： ：（1）能抽出木板，滑塊與木板應(yīng)相對滑動，當滑塊達到隨板運動的最大加速度時，拉力最�。�
對滑塊，有：μmg=ma   ①
對木板，有：Fmin-μ（M+m）g-μmg=Ma  ②
代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立兩式解得Fmin=20N
（2）要使滑塊獲得的速度最大，則滑塊在木板上相對滑動的距離最大，故應(yīng)沿木板的對角線方向抽木板
設(shè)此時木板的加速度為a1，則有；
F-μ（M+m）g-μmg=Ma1 
又a1t2-μgt2=l
vm=μgt
代入數(shù)據(jù)解得vm=m/s．

【思路點撥】（1）當木塊與木板之間的摩擦力達到最大靜摩擦力時，兩者發(fā)生相對滑動，隔離對木塊和木板分析，運用牛頓第二定律求出水平拉力的最小值．（2）要使滑塊獲得的速度最大，則滑塊在木板上相對滑動的距離最大，即沿對角線方向抽木板，結(jié)合牛頓第二定律和運動學公式求出最大速度的大小．解決本題的關(guān)鍵理清木塊和木板的運動情況，結(jié)合牛頓第二定律和運動學公式綜合求解．


練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：


某同學研究小滑塊在水平長木板上運動所受摩擦力的大小，選用的實驗器材是：長木板、總質(zhì)量為m的小滑塊、光電門、數(shù)字毫秒計、弧形斜面、擋光片、游標卡尺、刻度尺。器材安裝如圖甲所示.

（1）主要實驗過程：

(ⅰ)用游標卡尺測量擋光片寬度d，讀數(shù)如圖乙所示，則d =              mm；

(ⅱ) 讓小滑塊從斜面上某一位置釋放，讀出小滑塊通過光電門時數(shù)字毫秒計示數(shù)t;

(ⅲ) 用刻度尺量出小滑塊停止運動時擋光片與光電門間的距離L;

(ⅳ) 求出小滑塊與木板間摩擦力f =                   (用物理量m、d、L、t表示)；

（2）若實驗中沒有現(xiàn)成的擋光片，某同學用一寬度為6cm的金屬片替代，這種做法是否合理?                 (選填“合理”或“不合理”)。

（3）實驗中，小滑塊釋放的高度要適當高一些，其目的是減少              誤差。（選填“系統(tǒng)”或“偶然”）

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科目：高中物理 來源： 題型：


有一豎直放置的“T”形架，表面光滑，滑塊A、B分別套在水平桿與豎直桿上，A、B用一不可伸長的輕細繩相連，A、B質(zhì)量相等，且可看做質(zhì)點，如圖所示，開始時細繩水平伸直，A、B靜止．由靜止釋放B后，已知當細繩與豎直方向的夾角為60°時，滑塊B沿著豎直桿下滑的速度為v，則連接A、B的繩長為

A.           B.           C.                 D.    

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，小車靜止在光滑水平地面上，小車的上表面由光滑的斜面AB和粗糙的平面BC組成（它們在B處由極短的光滑圓弧平滑連接），小車右側(cè)與豎直墻壁之間連接著一個力傳感器，當傳感器受壓力時，其示數(shù)為正值；當傳感器受拉力時，其示數(shù)為負值。一個小滑塊（可視為質(zhì)點）從A點由靜止開始下滑，經(jīng)B至C點的過程中，傳感器記錄到的力F隨時間t變化的關(guān)系如下面四圖表示，其中可能正確的是  （    ）

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科目：高中物理 來源： 題型：


雜技中的“頂竿”由兩個演員共同表演，站在地面上的演員肩部頂住一根長竹竿，另一演員爬至竹竿頂端完成各種動作后下滑．若竿上演員自竿頂由靜止開始下滑，滑到竿底時速度正好為零．已知竹竿底部與下面頂竿人肩部之間有一傳感器，傳感器顯示竿上演員自竿頂滑下過程中頂竿人肩部的受力情況如圖所示．竿上演員質(zhì)量為m1＝40 kg，長竹竿質(zhì)量m2＝10 kg，g＝10 m/s2.

(1)求竿上的人下滑過程中的最大速度v1；

(2)請計算竹竿的長度h.

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質(zhì)量為m0=20kg、長為L=5m的木板放在水平面上，木板與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.15。將質(zhì)量m=10kg的小木塊(可視為質(zhì)點)，以v0=4m/s的速度從木板的左端水平拋射到木板上，小木塊與木板面間的動摩擦因數(shù)為μ2=0.4(最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g=10m/s2)．則以下正確的是

A．木板一定靜止不動，小木塊不能滑出木板

B．木板一定靜止不動，小木塊能滑出木板

C．木板一定向右滑動，小木塊不能滑出木板

D．木板一定向右滑動，小木塊能滑出木板

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科目：高中物理 來源： 題型：


滑桿上套有A圓環(huán)，環(huán)上用細線懸吊著物體B，如圖所示，當它們都沿滑桿向下滑動時，AB間的懸線始終與桿垂直，則(　　)

A.A環(huán)做的是勻速運動

B. A環(huán)與桿之間一定有摩擦力

C. A環(huán)的重力可忽略不計

D. B物體所受合力沿桿向下

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖，當風水平吹來時，風箏面與水平面成一夾角，人站在地面上拉住連接風箏的細線。則

A．空氣對風箏的作用力方向水平向右

B．地面對人的摩擦力方向水平向左

C．地面對人的支持力大小等于人和風箏的總重力

D．風箏處于穩(wěn)定狀態(tài)時拉直的細線不可能垂直于風箏面

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，物體B靠在水平天花板上，在豎直向上的力F作用下，A、B保持靜止，則關(guān)于A與B受力的個數(shù)判斷正確的是(     )

A．A可能受3個力        B．B可能受2個力

C．A一定受4個力        D．B一定受5個力

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