Question

【題目】如圖，將小砝碼置于桌面上的薄紙板上，用水平向右的拉力將紙板迅速抽出，砝碼的移動很小。這就是大家熟悉的慣性演示實驗。若砝碼和紙板的質量分別為M和m，各接觸面間的動摩擦因數均為μ，砝碼與紙板左端的距離及桌面右端的距離均為d，現用水平向右的恒定拉力F拉動紙板，下列說法正確的是（ ）

A. 紙板相對砝碼運動時，紙板所受摩擦力的大小為μ（M+m）g

B. 要使紙板相對砝碼運動，F一定大于2μ（M+m）g

C. 若砝碼與紙板分離時的速度小于，砝碼不會從桌面上掉下

D. 當F=μ（2M+3m）g時，砝碼恰好到達桌面邊緣

Answer 1

【答案】BC

【解析】試題分析：紙板相對砝碼運動時，砝碼受到向右的滑動摩擦力，紙板受到的摩擦力有兩個：砝碼對紙板的向左的摩擦力F1和桌面對紙板的向左的摩擦力F2，紙板受到的摩擦力，故A錯誤；當砝碼和紙板剛好要發生相對滑動時，砝碼有最大加速度，由得，，對砝碼和紙板整體，，由上可得，故B正確；若砝碼和紙板能夠分離，則砝碼在紙板上加速的加速度和砝碼在桌面上減速的加速度相等且為，由可知，加速距離，根據運動的對稱性可知，減速距離，可砝碼的滑動距離小于d，不會從桌面上掉下，故C正確；欲使砝碼恰好到達桌面邊緣，則砝碼的加速距離為，由得：加速時間，這段時間內紙板的位移比砝碼的位移之差為d，即紙板的位移為，由得：紙板的加速度，對紙板受力分析，根據牛頓第二定律，有，解得，故D錯誤。