题目内容

14.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2m和m,各接触面间的动摩擦因数均为μ.重力加速度为g.要使纸板相对砝码运动,所需拉力的大小至少应大于(  )
A.3μmgB.4μmgC.5μmgD.6μmg

分析 隔离物体受力分析,根据牛顿第二定律求得加速度,找出使纸板相对砝码运动的临界条件即可判断

解答 解:(1)当纸板相对砝码运动时,设砝码的加速度为a1,纸板的加速度为a2,则有:
f1=μ•2mg=2ma1
得:a1=$\frac{{f}_{1}}{{m}_{1}}$=μg
F-f1-f2=m2a2
发生相对运动需要纸板的加速度大于砝码的加速度,即:a2>a1
所以:F=f1+f2+m2a2>f1+f2+m2a1=μ•2mg+μ•3mg+μmg=6μmg
即:F>6μmg
故选:D

点评 本题考查了连接体的运动,应用隔离法分别受力分析,列运动方程,难度较大

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