Question

（16分）某老師為說明摩擦可以是動力，將黑板刷置于水平桌面上的書的右端，用水平向右的恒定拉力可將書迅速拉出，而黑板在摩擦力作用下向右運動起來.已知黑板刷和書的質量均為=100g，各接觸面間的動摩擦因素均為0.3，取。

（1）要使書相對于黑板刷運動，求所需拉力的大小？
（2）若要人眼感知黑板刷有明顯移動，黑板刷（可視為質點）移動的距離必須超過4cm，已知書的長度L=10cm，書的厚度不計，求所需的拉力。

Answer 1

（1） （2）

試題分析:( 1）對書和刷子作受力分析，由牛頓第二定律可得：
得刷子加速度：                  ①  （2分）
書的加速度：  ②  （2分）
依題意                ③  （1分）
由①②③得：          （2分）
（2）設經時間刷子落到桌面上.
書的位移：               ④   （1分）
刷子的位移：             ⑤   （1分）
相對位移：                       ⑥
刷子在桌子上勻減速運動，加速度      ⑦   （1分）
在桌子上滑行距離            ⑧    
依題意：           ⑨
則           ⑩ （2分）
對書由牛頓第二定律：F－      （1分）
F=ma₂+3             （2分）
所需拉力            （1分）