Question

【題目】如圖所示，將小砝碼置于水平桌面上的薄紙板上，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．若砝碼和紙板的質量分別為m1和m2 ， 各接觸面間的動摩擦因數均為μ．重力加速度為g．要使紙板相對砝碼運動，求所需拉力的大小的取值范圍．

Answer 1

【答案】解：對紙板分析，當紙板相對砝碼運動時，所受的摩擦力f1=μ（m1+m2）g+μm1g，故A錯誤．

設砝碼的加速度為a1，紙板的加速度為a2，

則有：f1=m1a1，F﹣f1﹣f2=m2a2

發生相對運動需要a2＞a1

砝碼對紙板的摩擦力：f1=μm1g

桌面對紙板的摩擦力：f2=μ（m1+m2）g

代入數據解得：F＞2μ（m1+m2）g，

答：所需拉力的大小應大于2μ（m1+m2）g．

【解析】應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�。�根據牛頓第二定律求出加速度，要使紙板相對于砝碼運動，紙板的加速度應大于砝碼的加速度，然后求出拉力的最小值．
【考點精析】通過靈活運用滑動摩擦力和靜摩擦力，掌握滑動摩擦力:利用公式f=μF N 進行計算，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.或者根據物體的運動狀態，利用平衡條件或牛頓定律來求解；靜摩擦力:靜摩擦力大小可在0與fmax 之間變化，一般應根據物體的運動狀態由平衡條件或牛頓定律來求解即可以解答此題．