[题目]如图所示.质量为M=1kg的长木板静止在光滑水平面上.现有一质量m=0.5kg的小滑块以v0=3m/s的初速度从左端沿木板上表面冲上木板.带动木板一起向前滑动.已知滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.1.重力加速度g取10m/s2.求:(1)滑块在木板上滑动过程中.长木板受到的摩擦力f的大小和方向,(2)滑块在木板上滑动过程中.滑块相对于� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，质量为M=1kg的长木板静止在光滑水平面上，现有一质量m=0.5kg的小滑块（可视为质点）以v0=3m/s的初速度从左端沿木板上表面冲上木板，带动木板一起向前滑动。已知滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度g取10m/s2。求：

（1）滑块在木板上滑动过程中，长木板受到的摩擦力f的大小和方向；

（2）滑块在木板上滑动过程中，滑块相对于地面的加速度a的大小；

（3）滑块与木板A达到的共同速度v；

【答案】（1）0.5N，方向向右（2）1m/s2 （3）1m/s

【解析】

摩擦力的方向与发生相对运动的方向相反，根据滑动摩擦力公式求摩擦力大小；对木板受力分析，根据牛顿第二定律求滑块的加速度；根据运动学公式求共同速度。

（1）木板所受摩擦力为滑动摩擦力：f=μmg=0.5N，方向向右
（2）由牛顿第二定律得：μmg=ma
得出：a=μg=1m/s2
（3）以木板为研究对象，根据牛顿第二定律：μmg=Ma′
可得出木板的加速度a′=0.5m/s2
设经过时间t，滑块和长木板达到共同速度v，则满足：
对滑块：v=v0-at
对长木板：v=a′t
由以上两式得：滑块和长木板达到的共同速度：v=1m/s

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A. 本实验用沙和沙桶的总重力提供小车所受的合外力，要求沙和桶的总质量远小于小车的质量，使小车所受的拉力近似等于沙和沙桶所受的重力。。

B. 本实验应该把固定打点计时器的长木板一端抬高来平衡小车所受的摩擦阻力。

C．通过增减砝码改变小车质量时，需要重新调节木板倾斜度来平衡摩擦力

D．在探究加速度与质量的关系时，应采用控制变量法，保证拉力大小不变。

（2）下列关于实验的操作合理的是：___________________

A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细线与长木板保持平行

Ｂ．实验时先放开小车再接通打点计时器电源

Ｃ．当小车逐渐接近滑轮一端时，应控制小车，以防滑落到地上

Ｄ．用钩码代替沙和沙桶的实验效果会更好

（3）不改变拉力，只改变小车的质量，得到如表所示几组数据，其中第三组数据还未算出加速度，但对应该组纸带如图乙所示，图中各点为每5个点选出的计数点，相邻的两个计数点还有4个点未画出。

实验次数	1	2	3	4	5	6
小车质量（g）	200	300	400	500	600	1000
小车加速度（m/s2）	2.00	1.33		0.79	0.67	0.40
小车质量的倒数（kg-1）	5.00	3.33	2.50	2.00	1.67	1.00