【題目】如圖所示,質(zhì)量為1.5kg,長為2.0m的木板A放在水平地面上,木板A與地面間的動摩擦因數(shù)為0.1.木板A上放置質(zhì)量為0.5kg的物體B,物體B可以看成質(zhì)點(diǎn),B位于木板A中點(diǎn)處,物體A與B之間的動摩擦因數(shù)為0.1,問

(1)至少用多大水平力拉木板A,才能使木板A從B下抽出?
(2)當(dāng)拉力為7.0N時,經(jīng)過多長時間A板從B板下抽出?此過程中B板相對地面的位移?(重力加速度g取10m/s2

【答案】
(1)解:當(dāng)拉力較小時,A和B可以相對靜止一起向右作加速運(yùn)動,

此時A、B之間發(fā)生的是靜摩擦,根據(jù)牛頓第二定律可得,

對整體有:F﹣μ(mA+mB)g=(mA+mB)a…①

隔離B有:f=mBa…②

當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力時,是兩者將發(fā)生相對滑動的臨界狀態(tài),

令f=μmBg…③

聯(lián)立①②③代入數(shù)據(jù)可解得:F=4N

答:至少用4N的水平力拉木板A,才能使木板A從B下抽出


(2)解:當(dāng)拉力為7.0N時,由牛頓第二定律得,

A物體的加速度為:F﹣μ(mA+mB)g﹣μmBg=mAaA,

代入數(shù)據(jù)解得:aA=3m/s2,

B物體的加速度為:aB=μg=0.1×10m/s2=1m/s2,

設(shè)經(jīng)過時間t A板從B板下抽出,則根據(jù)幾何關(guān)系得:

aAt2 aBt2= L,

代入數(shù)據(jù)解得:t=1s.

此時B板的對地位移大小為:

xB= aBt2= ×1×12m=0.5m,方向向右

答:當(dāng)拉力為7.0N時,經(jīng)過1s的時間A板從B板下抽出;此過程中B板相對地面的位移是0.5m,方向向右


【解析】(1)當(dāng)拉力較小時,A和B可以相對靜止一起向右作加速運(yùn)動,此時A、B之間是靜摩擦,當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力時,是兩者將發(fā)生相對滑動的臨界狀態(tài),所以此時的拉力是最小拉力根據(jù)牛頓第二定律,運(yùn)用整體法和隔離法求出使木板A從B下抽出需要拉木板A的最小水平拉力;(2)當(dāng)拉力為7.0N時,根據(jù)牛頓第二定律求出木板A和物體B的加速度,根據(jù)位移關(guān)系即可求出A板從B板下抽出經(jīng)過的時間;利用位移時間公式求出此過程中B板相對地面的位移.
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解滑動摩擦力的相關(guān)知識,掌握滑動摩擦力:利用公式f=μF N 進(jìn)行計(jì)算,其中FN 是物體的正壓力,不一定等于物體的重力,甚至可能和重力無關(guān).或者根據(jù)物體的運(yùn)動狀態(tài),利用平衡條件或牛頓定律來求解,以及對靜摩擦力的理解,了解靜摩擦力:靜摩擦力大小可在0與fmax 之間變化,一般應(yīng)根據(jù)物體的運(yùn)動狀態(tài)由平衡條件或牛頓定律來求解.

練習(xí)冊系列答案
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A. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里,大小為(m2-m1g/NIL

B. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向外,大小為(m1 - m2)g/NIL

C. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向外,大小為

D. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里,大小為

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A. 滑塊滑上傳送帶上的加速度大小為μg

B. 滑塊向左滑動后離開左端的最大距離為

C. 滑塊返回傳送帶右端的速率為v2

D. 從滑塊滑上傳送帶到離開所用時間大于

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項(xiàng)目
次序

溫度

粘附力
(N)

1

15

2.0

2

25

3.1

3

30

3.3

4

35

3.6

5

37

4.6

6

40

4.0

7

45

2.5

8

50

1.4


(1)請根據(jù)上述數(shù)據(jù),在圖中繪制出粘附力F隨溫度變化的圖線.

(2)根據(jù)上述數(shù)據(jù)以及得到的圖線,可以得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:

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