Question

【題目】如圖所示為某同學在實驗室做摩擦力相關實驗的裝置。將小砝碼置于水平桌面上的薄紙板上，用水平向右的拉力拉動紙板，該同學發(fā)現(xiàn)當拉力大小不同時，砝碼的運動情況也不同。已知砝碼和紙板的質量分別為m1=0.4kg和m2=0.1kg，，各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為=0．2，砝碼與紙板左端的距離d=0.4m，重力加速度取g=10m/s2。

(1)當水平拉力F=1.9N時，求砝碼所受摩擦力的大��；

(2)當水平拉力F=2.32N時，經(jīng)過多長時間砝碼從薄紙板上掉下來。

Answer 1

【答案】(1)0.72N；(2)0.4s

【解析】

(1)紙板相對砝碼運動時，砝碼受到紙板的摩擦力

砝碼的加速度

紙板受桌面的摩擦力為

紙板的加速度

要使紙板相對砝碼運動，則有

即

解得

當水平拉力1N<F=1.9N<2N時，砝碼相對紙板靜止以共同的加速度運動，根據(jù)牛頓運動定律有

砝碼所受靜摩擦力的大小為

(2)當水平拉力F=2.32N>2N時，砝碼相對紙板滑動，此時紙板的加速度

砝碼從薄紙板上掉下來，則有

代入數(shù)值得

解得

t=0.4s