Question

（17分）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和，各接触面间的动摩擦因数均为。重力加速度为g。

（1）当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力的大小；
（2）要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小范围；
（3）本实验中， =0.5kg， =0.1kg， =0.2，砝码与纸板左端的距离d=0.1m，取g=10。 若砝码移动的距离超过=0.002m，人眼就能感知。 为确保实验成功，纸板所需的拉力至少多大？

Answer 1

（1） （2） （3）F=22.4N

解析试题分析：.(1)砝码对纸板的摩擦力
桌面对纸板的摩擦力

解得
(2)设砝码的加速度为,纸板的加速度为,则


发生相对运动
解得
(3)纸板抽出前,砝码运动的距离
纸板运动的距离
纸板抽出后，砝码在桌面上运动的距离  
由题意知
解得
代入数据得 F=22.4N。
考点：本题考查牛顿运动定律、匀变速运动的规律。