[题目]如图甲所示.质量M=0.2kg的平板放在水平地面上.质量m=0.1kg的物块叠放在平板上方某处.整个系统处于静止状态．现对平板施加一水平向右的拉力.在01.5s内该拉力F随时间t的变化关系如图乙所示.1.5s末撤去拉力．已知物块未从平板上掉下.认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.物块与木板间的动摩擦因数μ1=0.2.平板与地面间� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图甲所示，质量M=0.2kg的平板放在水平地面上，质量m=0.1kg的物块（可视为质点）叠放在平板上方某处，整个系统处于静止状态．现对平板施加一水平向右的拉力，在01.5s内该拉力F随时间t的变化关系如图乙所示，1.5s末撤去拉力．已知物块未从平板上掉下，认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，物块与木板间的动摩擦因数μ1=0.2，平板与地面间的动摩擦因数μ2=0.4，取g=10m/s2．求：

（1）01s内物块和平板的加速度大小a1、a2；

（2）1s末物块和平板的速度大小v1、v2以及1.5s末物块和平板的速度大小v1'、v2'；

（3）平板的最短长度L．

【答案】（1）2m/s2；3m/s2；（2）v1、v2分别是2m/s和3m/s； v1'、v2'都是3m/s；（3）1.35m．

【解析】本题考查牛顿第二定律，摩擦力，匀变速直线运动的规律，对物体的受力及可能运动情况作出分析后求解。

（1）0－1s内．物块与平板间，平板与地面间的滑动摩擦力大小分別为

，

对物块和平板由牛顿第二定律有：

，其中

解得．．

（2）0－1s内（），物块与平板均做匀加速直线运动．有

，

解得：，

1s－1.5s内（），由于水平向右的拉力恰好与平衡，故平板做匀速直线运动．物块继续做匀加速直线运动直至与木板速度相同．有：

，

（3）撤去拉力F后，物块和平板的加速度大小分別为：

（1分）

物块和平板停下所用的时间分別为：

（1分）

可画出物块．平板的速度一时间图象如图听示．

根据“速度—时间图象的面积表示位移”可知，01.5s内．物块相对平板向左滑行的距离为：

1.5s3s内，物块相对平板向右滑行的距离为：

由于．故：

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(3)据实验测得的数据作出该元件的图线如图(丙)所示，则元件Q在时的电阻值是____ ，图线在该点的切线的斜率的倒数______(选填“大于”“等于”或“小于”)电阻值。

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A. 它们的运动时间的关系为tP＞tQ

B. 它们的电荷量之比为qp：qQ=1：2

C. 它们的动能增量之比为△EKP：△EKQ=2：1

D. 它们的电势能减少量之比为△EP：△EQ=4：1

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（2）取下纸带，取其中的一段标出计数点如图2所示，测出相邻计数点间的距离分别为x1=2.60cm，x2=4.14cm，x3=5.69cm，x4=7.22cm，x5=8.75cm，x6=10.29cm，已知打点计时器的打点间隔T=0.02s，则重锤运动的加速度计算表达式为a=_____，代入数据，可得加速度a=_____m/s2（计算结果保留三位有效数字）．