题目内容

8.如图所示,将小物体(可视为质点)置于水平桌面上的长木板上,用水平细线通过轻质定滑轮用钩码牵引长木板.若长木板的质量m1=1.0kg,小物体的质量m2=0.5kg,小物体与长木板左边缘的距离d=0.09m,已知各接触面间的动摩擦因数均为μ=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2.
(1)当小物体与长木板一起运动时,求桌面对长木板的摩擦力大小.
(2)钩码质量M满足什么条件,小物体才能与长木板发生相对滑动.

分析 (1)当小物体与长木板一起运动时,桌面对长木板的滑动摩擦力根据f=μFN求解.
(2)根据牛顿第二定律求出刚好未发生滑动时钩码质量,当大于此质量时小物体才能与长木板发生相对滑动.

解答 解:(1)当小物体与长木板一起运动时,桌面对长木板的滑动摩擦力:f=μ(m1+m2)g=3N
(2)设长木板和小物体刚好未发生滑动时钩码质量为M0,加速度为a0,对小物体根据牛顿第二定律有:μm2g=m2a0
对长木板和钩码整体根据牛顿第二定律有:M0g-f1-μm2g=(M0+m1)a0
联立解得:M0=0.75kg
即钩码质量M>0.75kg时,小物体与长木板发生相对滑动.
答:(1)桌面对长木板的摩擦力大小为3N;
(2)钩码质量M>0.75kg时,小物体才能与长木板发生相对滑动.

点评 本题考查牛顿第二定律的应用,要注意对于多物体的问题,要正确选择研究对象,做好受力分析,明确物理过程,即可正确求解.

练习册系列答案
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16.利用如图所示电路测量一量程为300mV的电压表的内阻Rv(约为300Ω). 某同学的实验步骤如下:
(1)按电路图正确连接好电路,把滑动变阻器R的滑片P滑到a端,闭合电键S2,并将电阻箱R0的阻值调到较大;
(2)闭合电键S1,调节滑动变阻器滑片的位置,使电压表的指针指到满刻度;
(3)保持电键S1闭合和滑动变阻器滑片P的位置不变,断开电键S2,调整电阻箱R0的阻值大小,使电压表的指针指到满刻度的二分之一;读出此时电阻箱R0=298Ω的阻值,则电压表内电阻RV=298Ω.
(4)实验所提供的器材除待测电压表、电阻箱(最大阻值999.9Ω)、电池(电动势约1.5V,内阻可忽略不计)、导线和电键之外,还有如下可供选择的实验器材:
A.滑动变阻器:最大阻值200Ω    
B.滑动变阻器:最大值阻10Ω
C.定值电阻:阻值约20Ω         
D.定值电阻:阻值约200Ω
根据以上设计的实验方法,回答下列问题.
①为了使测量比较精确,从可供选择的实验器材中,滑动变阻器R应选用B,定值电阻R'应选用C(填写可供选择实验器材前面的序号).
②对于上述的测量方法,从实验原理分析可知,在测量操作无误的情况下,实际测出的电压表内阻的测量值R测大于真实值RV (填“大于”、“小于”或“等于”),这误差属于系统误差(填”偶然”或者”系统”).

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