Question

一道高一物理题，恳请高手指点

2013•江苏）如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验． 若砝码和纸板的质量分别为m1和m2，各接触面间的动摩擦因数均为μ．重力加速度为g
3）本实验中，=0。 5kg，=0。1kg，=0。 2，砝码与纸板左端的距离d=0。 1m，取g=10。若砝码移动的距离超过=0。 002m，人眼就能感知。为确保实验成功，纸板所需的拉力至少多大？

只问这个第三问，能否详细指点一下。我不明白一堆a、x、l、d的不用F=ma怎么会联立出个F

Answer 1

• 题目：（2013•江苏）如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验． 若砝码和纸板的质量分别为m1和m2，各接触面间的动摩擦因数均为μ．重力加速度为g．
  （1）当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力的大小；
  （2）要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小；
  （3）本实验中，m1=0.5kg，m2=0.1kg，μ=0.2，砝码与纸板左端的距离d=0.1m，取g=10m/s2．若砝码移动的距离超过l=0.002m，人眼就能感知．为确保实验成功，纸板所需的拉力至少多大？

• 

• 考点：滑动摩擦力；功的计算．

• 专题：压轴题；摩擦力专题．

• 分析：利用隔离法分别对砝码和纸板进行受力分析，列运动方程，按纸板抽出前后运动距离的不同列式联立求解．

• 解答：

• 解：（1）砝码和桌面对纸板的摩擦力分别为f1=μm1g，f2=μ（m1+m2）g
  纸板所受摩擦力的大小f=f1+f2=μ（2m1+m2）g
  （2）设砝码的加速度为a1，纸板的加速度为a2，则有：
  f1=m1a1
  F-f1-f2=m2a2
  发生相对运动需要a2＞a1
  解得F＞2μ（m1+m2）g

• 

• 答：（1）纸板所受摩擦力的大小为μ（2m1+m2）g；
  （2）所需拉力的大小F＞2μ（m1+m2）g；
  （3）纸板所需的拉力至少22.4N．

• 点评：这是2013年江苏高考题，考查了连接体的运动，应用隔离法分别受力分析，列运动方程，难度较大．

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追问

哥们你太专业了，不过你没有回答我问的问题。

追答

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　【点评】本题考查牛顿运动定律和运动学公式。难度：难

 

　

追问

• 能帮忙写个联立过程吗

Answer 2

那位仁兄就是个复制党。。。
我来，不知道还在不在呢？

解（3）：
砝码摩擦力是1N 所以其加速度是a1=2
纸板摩擦力是2.2N 所以加速度a2=10F-22
关键理解：①随着纸板走，砝码也会向前.设向前X
②纸板与砝码脱离后，砝码受地面摩擦力还会运动，且也运动X
对直板分析：0.1+X=1/2a2T^2得到T=根号（0.1+X）/（5F-11）
对砝码：X=1/2a1T^2解得X=0.1/5F-12
所以2X=0.002解得F=22.4N

如果不懂。。那是水平未至了。。