题目内容

（10分）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 ="10" m/ s2。若砝码移动的距离超过l ="0.002" m，人眼就能感知。为确保实验成功，纸板所需的拉力至少多大?

(1) (2)F>(3)F=22.4N

解析
试题分析：（1）砝码对纸板的摩擦力为，桌面对纸板的摩擦力如图所示，
所以纸板受到的摩擦力
（2）设砝码的加速度为，由牛顿第二定律
纸板的加速度为，由牛顿第二定律
两物体发生相对运动，则解得
（3）纸板抽出前，砝码运动的距离
纸板运动的距离为
纸板抽出前，砝码在桌面上运动的距离
由物体的位移关系知砝码移动的距离超过l=x1+x2
由题意知，
解得
将m1 =0.5kg，m2 =0.1kg，μ=0.2，砝码与纸板左端的距离d=0.1m代入上式得F=22.4N
考点：物体相对运动的位移关系 牛顿第二定律 匀变速直线运动规律

练习册系列答案
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如图是一个十字路口的示意图，每条停车线到十字路中心O的距离均为20m。一人骑电动助力车以7m/s的速度到达停车线（图中A点）时，发现左前方道路一辆轿车正以8m/s的速度驶来，车头已抵达停车线（图中B），设两车均沿道路中央作直线运动，助力车可视为质点，轿车长4.8m，宽度可不计。

（1）请通过计算判断两车保持上述速度匀速运动，是否会发生相撞事故？
（2）若轿车保持上述速度匀速运动，而助力车立即作匀加速直线运动，为避免发生相撞事故，助力车的加速度至少要多大？

（8分） 如图所示，木板长L＝1.6m，质量M＝4.0kg，上表面光滑，下表面与地面间的动摩擦因数为μ＝0.4。质量m＝1.0kg的小滑块（视为质点）放在木板的右端，开始时木板与物块均处于静止状态，现给木板以向右的初速度，取g＝10m/s2，求：

（1）小滑块的加速度大小；
（2）木板的加速度大小和方向；
（3）要使小滑块从木板上掉下，木板初速度应满足什么要求。

如图所示，小滑块在较长的固定斜面顶端，以初速度υ0＝2m/s、加速度a＝2m/s2沿斜面加速向下滑行，在到达斜面底端前1s内，滑块所滑过的距离为L，其中L为斜面长.求：滑块在斜面上滑行的时间t和斜面的长度L.

质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v－t图象如图所示．g取10 m/s2，求：

(1)物体与水平面间的动摩擦因数μ；
(2)水平推力F的大小；
(3)0～10 s内物体运动位移的大小

（14分）在某一个探究实验中，实验员将某物体以某一确定的初速率v。沿斜面向上推 出（斜面足够长且与水平方向的倾角θ可调节），设物体在斜面上能达到的最大位移为 sm实验测得sm与斜面倾角θ的关系如右图所示，g取10m/s2，求：物体的初速率v0 和物体与斜面间的动摩擦因数

（本题8分）我国某城市某交通路口绿灯即将结束时会持续闪烁3 s，而后才会变成黄灯，再在3秒黄灯提示后再转为红灯。2013年1月1日实施新的交通规定：黄灯亮时车头已经越过停车线的车辆可以继续前行，车头未越过停车线的若继续前行则视为闯黄灯，属于交通违章行为。（本题中的刹车过程均视为匀减速直线运动）
（1）若某车在黄灯开始闪烁时刹车，要使车在黄灯闪烁的时间内停下来且刹车距离不得大于18 m，该车刹车前的行驶速度不能超过多少?
（2）若某车正以v0＝15 m／s的速度驶向路口，此时车距停车线的距离为L＝48.75 m，当驾驶员看到绿灯开始闪烁时，经短暂考虑后开始刹车，该车在红灯刚亮时恰停在停车线以内。求该车驾驶员的允许的考虑时间。

(16分)质量为的平板小车在光滑水平面上以速度向右匀速直线运动，先将质量为、可视为质点的木块甲无初速（相对地面）放到平板小车右端，如图所示，待木块甲相对小车静止时，立即再将另一完全相同的木块乙无初速（相对地面）放到平板小车右端，已知木块与平板小车间动摩擦因数为，重力加速度为．求：

（1）木块甲相对小车运动的时间；
（2）平板小车的长度至少为多少?
（3）从木块甲放到小车上到木块乙相对小车静止时，小车向右运动的距离（从地面上看）．

（13分）如图所示，质量不计、劲度系数为k=600N/m的弹簧一端固定在倾角为37°的光滑斜面底端，另一端拴住质量m1="4" kg的物块P，与P紧靠的是质量m2="8" kg的重物Q，系统处于静止。现给Q施加一个方向沿斜面向上的力F，使它从静止开始沿斜面向上做匀加速运动，已知在前0.2 s时间内，F为变力，0.2 s以后，F为恒力。sin37°=0.6，g取10 m/s2；求：

（1）系统静止时，弹簧的形变量
（2）物块Q匀加速运动时的加速度的大小
（3）力F的最大值与最小值

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