Question

【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)量分別為和，各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為. 重力加速度為.

(1)當(dāng)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F的大小的取值范圍；

(3)本實驗中砝碼與紙板左端的距離m，若砝碼移動的距離超過m，人眼就能感知。 為確保實驗成功，紙板所需的拉力至少多大？

Answer 1

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

(1)砝碼對紙板的摩擦力：

桌面對紙板的摩擦力：

解得紙板所受摩擦力的大小：

(2)設(shè)砝碼的加速度為，紙板的加速度為，根據(jù)牛頓第二定律可得：

發(fā)生相對運動時則有：

解得：

(3)紙板抽出前，砝碼運動的距離：

紙板運動的距離：

紙板抽出后，砝碼在桌面上運動的距離：

由題意知：

代入數(shù)據(jù)得：