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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,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;

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?

答案

 (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,

       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

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