题目内容
19．如图1所示，质量M=lkg的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数?1=0.1，在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数?2=0.4，取g=l0m/s2，试求：
（1）在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N，求铁块离开木板前铁块和木板的加速度大小；
（2）若木板长L=lm，在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N，经过多长时间铁块运动到木板的右端？
（3）若在木板（足够长）的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向左的力F，请在图2中画出铁块受到的摩擦力f随拉力F大小变化的图象．
分析 根据牛顿第二定律求出木块和木板的加速度，铁块运动到木板的右端时，铁块与木板的位移之差等于板长，由位移公式列式求出时间．在木板的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向左的力F时，分析木板与铁块的状态，根据平衡条件或牛顿第二定律求出铁块所受的摩擦力f与F的关系，画出图象．
解答 
解：（1）根据牛顿第二定律得
研究铁块m：F-μ2mg=ma1
解得：a1=4m/s2
研究木板M：μ2mg-μ1（mg+Mg）=Ma2
解得：a2=2m/s2
（2）由题意，$L=\frac{1}{2}{a}_{1}{t}^{2}-\frac{1}{2}{a}_{2}{t}^{2}$
代入数据解得：t=1s
（3）当F≤μ1（M+m）g时，f=0；
当μ1（mg+Mg）＜F≤10N时，m、M相对静止，有：F-μ1（mg+Mg）=（M+m）a
f=ma，
即：$f=\frac{F}{2}-1$
当：10N＜F时，m相对M滑动，此时摩擦力f=μ2mg=4N，摩擦力f随拉力F大小变化的图象如图所示：
答：（1）铁块离开木板前铁块和木板的加速度大小分别为4m/s2，2m/s2；
（2）经过1s铁块运动到木板的右端；
（3）铁块受到的摩擦力f随拉力F大小变化的图象如图所示．
点评 对于两个物体，分析之间的关系是关键，往往有位移关系、时间关系、速度关系等等．还要灵活选择研究对象，加速度相同时可采用整体法求出整体的加速度．
练习册系列答案
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8．
如图所示，一平行板电容器与一电源连接，电源两端的电压保持不变．若使电容器两板间的距离变大，则（ ）
如图所示，一平行板电容器与一电源连接，电源两端的电压保持不变．若使电容器两板间的距离变大，则（ ）| A． | 电容器两板间的电压比原来减小 | |
| B． | 电容器所带的电荷量比原来增加 | |
| C． | 电容器的电容比原来减小 | |
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