题目内容

5.如图所示,一只杯子固定在水平桌面上,将一块薄纸板盖在杯口并在纸板上放一枚鸡蛋,现用水平向右的拉力将纸板快速抽出,鸡蛋(水平移动距离很小,几乎看不到)掉入杯中,这就是惯性演示.已知鸡蛋(可视为质点)中心离纸板左端的距离为d,鸡蛋和纸板的质量分别为m和2m,所有接触面的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g,若鸡蛋移动的距离不超过$\frac{d}{10}$就能保证实验成功,则所需拉力的最小值为(  )
A.3μmgB.26μmgC.12μmgD.15μmg

分析 利用隔离法分别对砝码和纸板进行受力分析,列运动方程,按纸板抽出前后运动距离的不同列式联立求解.

解答 解:当纸板相对鸡蛋运动时,设鸡蛋的加速度为a1,纸板的加速度为a2
为确保实验成功,即鸡蛋移动的距离不超过$\frac{d}{10}$,则纸板抽出时鸡蛋运动的最大距离:$\frac{d}{10}$=$\frac{1}{2}$a1t2
则纸板运动距离为:d+$\frac{d}{10}$=$\frac{1}{2}{a}_{2}{t}^{2}$
联立解得:a2=11a1
根据牛顿第二定律得
对鸡蛋有:f1=μmg=ma1
得:a1=μg,a2=11μg
对纸板有:F-f1-f2=2ma2
则得 F=f1+f2+2ma2=μmg+μ•(m+2m)g+22μmg=26μmg
故选:B

点评 本题考查了连接体的运动,应用隔离法分别受力分析,明确鸡蛋和纸板位移关系是关键.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网