题目内容
9．
如图1所示，质量M=1kg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μ1=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μ2=0.4，取g=10m/s2，试求：（1）若木板长L=1m，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？
（2）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 （1）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．
（2）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，研究铁块m有：F-μ2mg=ma1
研究木板M有：μ2mg-μ1（mg+Mg）=Ma2
又S铁=$\frac{1}{2}{a}_{1}{t}^{2}$，${S_板}=\frac{1}{2}{a_2}{t^2}$
L=S铁-S板
联立解得：t=1s
（2）当F≤μ1（M+m）g=0.1×（1+1）×10N=2N时，m、M相对静止且对地静止，则铁块
受到的摩擦力f=0，
当F大于2N而小于一定值时，木块和铁块一起做加速运动，M、m相对静止的最大加速度为a=μ2g=4m/s2，此时有：
F-μ1（M+m）g=（M+m）a，
铁块受到的摩擦力为：f=ma，
解得此时F=10N，f=μ2mg=4N，
所以当2N＜F≤10N时，f从0匀速增加到4N，
当F＞10N时，m相对M滑动，此时f=μ2mg=4N．
铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图象如图所示
答：（1）若木板长L=1m，在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N，经过1s时间铁块运动到木板的右端．
（2）铁块受到的摩擦力f随力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．
名校课堂系列答案
如图所示，质量为mA=2kg的滑块叠放在质量为mB=0.5kg的木板下端，在外力作用下一起静止在足够长的斜面上，现突然撤去外力，同时某人通过斜面顶端的定滑轮，用平行与斜面的细线拉着A向上做匀加速运动，A离开B后，B在减速过程中最开始2s内的位移是最后2s内的位移的两倍，且开始1s内的位移为20m．已知滑块与木板之间的动摩擦因数为μ1=0.6，木板长l=9m，斜面倾角a=37°，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
如图所示，三个质量相等的物体用轻弹簧和轻绳连接起来，当剪断B绳的瞬间三个物体依次从上到下的加速度分别为0、g、g．
如图所示，物体A被压在物体B和水平地面之间，A、B的质量分别为10kg和30kg，A与B及A与地面之间的动摩擦因数都为μ=0.2．（g=10m/s2）
| A． | 汽车的长度 | B． | 3s末汽车的速度 | C． | 3s内平均速度 | D． | 3s内汽车牵引力 |
如图所示，两块平行带电金属板，带正电的极板接地，两板间P点处固定着一个负电荷（电荷量很小）．现让两板保持距离不变而水平错开一段距离，则（ ）| A． | 两板间电压变大，P点场强变大 | B． | 两板间电压变小，P点场强变小 | ||
| C． | P点电势变大，负电荷的电势能变小 | D． | P点电势不变，负电荷的电势能变大 |
为了测量某待测电阻Rx的阻值（约为30Ω），有以下一些器材可供选择．
（量程0～50mA，内阻约10Ω）； 
（量程0～3A，内阻约0.12Ω）；
（量程0～3V，内阻很大）； 
（量程0～15V，内阻很大）；| A． | 电场强度为零的地方，电势也为零 | |
| B． | 任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向 | |
| C． | 电场线越密的地方相等距离两点的电势差越大 | |
| D． | 根据公式Uab=Ed可知，在匀强电场中a、b间的距离越大，电势差就越大 |