Question

【题目】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。某次实验中，砝码的质量m1＝0.1kg，纸板的质量m2＝0.01 kg，各接触面间的动摩擦因数均为μ＝0.2，砝码与纸板左端的距离d＝0.1m，重力加速度g取10 m/s2。砝码移动的距离超过l＝0.002m，人眼就能感知。若本次实验未感知到砝码的移动，求：

（1）砝码移动的最长时间

（2）纸板所需的拉力至少多大？

Answer 1

【答案】（1）（2）2.44N

【解析】

（1）设砝码在纸板上加速运动时的加速度为，在桌面上减速运动的加速度为

由

知：

所以砝码加速和减速的时间相等，分析可知加速运动的最大距离是.

由

得：

则砝码移动的最长时间为

（2）设当纸板的加速度为时砝码经历时间t恰好从纸板上滑下，则此时的拉力最小，设为F，由运动学公式：

得：

由

得：

即纸板所需的拉力至少为