【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(dòng)很小，幾乎觀察不到，這就是大家熟悉的慣性演示實(shí)驗(yàn)．若砝碼和紙板的質(zhì)量分別為m1和m2 ， 各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ．重力加速度為g．

（1）當(dāng)紙板相對(duì)砝碼運(yùn)動(dòng)時(shí)，求紙板所受摩擦力的大��；
（2）要使紙板相對(duì)砝碼運(yùn)動(dòng)，求所需拉力的大�。�
（3）本實(shí)驗(yàn)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(dòng)的距離超過l=0.002m，人眼就能感知．為確保實(shí)驗(yàn)成功，紙板所需的拉力至少多大？

【答案】
（1）

解：砝碼和桌面對(duì)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小：f=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(duì)運(yùn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)成功，即砝碼移動(dòng)的距離不超過l=0.002m，紙板抽出時(shí)砝碼運(yùn)動(dòng)的最大距離為

x1= a1t12，

紙板運(yùn)動(dòng)距離d+x1= a2t22

紙板抽出后砝碼運(yùn)動(dòng)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�。�2）應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度，要使紙板相對(duì)于砝碼運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出位移，然后求出拉力大小

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

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

（1）通過導(dǎo)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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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】法拉第發(fā)明了世界上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)法拉第圓盤發(fā)電機(jī)．如圖所示，紫銅做的圓盤水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，圓盤圓心處固定一個(gè)搖柄，邊緣和圓心處各與一個(gè)黃銅電刷緊貼，用導(dǎo)線將電刷與電流表連接起來(lái)形成回路．轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄，使圓盤逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)．下列說(shuō)法正確的是（　�。�
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(dǎo)線流進(jìn)電流表

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)想研究滑塊在傾斜氣墊導(dǎo)軌上滑行時(shí)的加速度．如圖1所示，他將導(dǎo)軌固定一定的傾角．在導(dǎo)軌B點(diǎn)固定一個(gè)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(shí)可以認(rèn)為不受斜面阻力．把滑塊到光電門的距離記為L(zhǎng)．已知擋光片寬度為d．

（1）為完成實(shí)驗(yàn)，需要記錄什么數(shù)據(jù)？（用文字和符號(hào)共同表示）
（2）計(jì)算滑塊加速度的表達(dá)式為a=（用符號(hào)表示）
（3）改變位置，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，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(jìn)一步研究滑塊加速度a與導(dǎo)軌傾角θ的關(guān)系．該同學(xué)改變傾角的大小，在同一位置靜止釋放滑塊，通過計(jì)算得到表格所示的數(shù)據(jù)．
根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知實(shí)驗(yàn)結(jié)論為 ．

θ

30°

45°

60°

sinθ

cosθ

a（m/s2）

5

5

5

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【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(qiáng)磁場(chǎng)．一個(gè)阻值為R的正方形金屬線圈邊長(zhǎng)l＜d ， 線圈質(zhì)量m=100g．線圈在磁場(chǎng)上方某一高度處由靜止釋放，保持線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，其下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)和剛穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度相等．不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2 ， 則（　�。�
A.線圈下邊緣剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)加速度最小
B.線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生的電熱為0.6J
C.線圈在進(jìn)入磁場(chǎng)和穿出磁場(chǎng)過程中，電流均為逆時(shí)針方向
D.線圈在進(jìn)入磁場(chǎng)和穿出磁場(chǎng)過程中，通過導(dǎo)線截面的電量相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】沙塵暴天氣會(huì)嚴(yán)重影響交通．有一輛卡車以54km/h的速度勻速行駛，司機(jī)突然模糊看到正前方十字路口一個(gè)老人跌倒（若沒有人扶起他），該司機(jī)剎車的反應(yīng)時(shí)間為0.6s，剎車后卡車勻減速前進(jìn)，最后停在老人前1.5m處，避免了一場(chǎng)事故．已知?jiǎng)x車過程中卡車加速度大小為5m/s2 ， 求：
（1）從司機(jī)發(fā)現(xiàn)情況到卡車停下來(lái)的時(shí)間；
（2）司機(jī)發(fā)現(xiàn)情況時(shí)與老人的距離．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，自行車的車輪半徑為R，車輪沿直線無(wú)滑動(dòng)地滾動(dòng)，當(dāng)氣門芯由輪子的正上方第一次運(yùn)動(dòng)到輪子的正下方時(shí)，氣門芯位移的大小為（ ）

A.πR
B.2R
C.2πR
D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】木塊A、B分別重50N和60N，它們與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.25；輕彈簧兩端栓接在A、B上，且輕彈簧被拉伸了2cm，彈簧的勁度系數(shù)為400N/m．系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動(dòng)．現(xiàn)用F=1N的水平拉力作用在木塊B上，如圖所示．力F作用后（ ）

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
C.木塊B所受摩擦力大小是9N
D.木塊B所受摩擦力大小是7N

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平地面上固定一斜面體，其底部與水平面平滑連接，h=0.8m，L=1m，斜面上有一質(zhì)量為m=4kg的木塊A，木塊A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.6，質(zhì)量為M=6kg的木塊B靜止在水平面上，木塊B上面定著一個(gè)輕彈簧，不計(jì)A、B與地面的摩擦，木塊A從斜面頂端由靜止滑下并與木塊B發(fā)生彈性碰撞，重力加速度g=10m/s2 ， 求：

（1）木塊A第一次滑到斜面底端的速度；
（2）運(yùn)動(dòng)過程中彈簧的最大彈性勢(shì)能Ep ．

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