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    15．如图，将小砝码至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，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M和m，各接触面间的动摩擦因数均为μ，砝码与纸板左端的距离及桌面右端的距离均为d．现用水平向右的恒定拉力F拉动纸板，下列说法正确的是（　　）
    A．纸板相对砝码运动时，纸板所受摩擦力的大小为μ（M+m）g
    B．要使纸板相对砝码运动，F一定大于2μ（M+m）g
    C．若砝码与纸板分离时的速度小于$\sqrt{μgd}$，砝码不会从桌面上掉下
    D．当F=μ（2M+4m）g时，砝码恰好到达桌面边缘

    分析 应用摩擦力公式求出纸板与砝码受到的摩擦力，然后求出摩擦力大小．根据牛顿第二定律求出加速度，要使纸板相对于砝码运动，纸板的加速度应大于砝码的加速度，然后求出拉力的最小值．
    当F=μ（2M+4m）g时，根据牛顿第二定律分析求出砝码和纸板加速度，结合运动学公式求出分离时砝码的速度，结合速度位移公式求出砝码速度减为零的位置，从而判断出砝码的位置

    解答 解：A、当纸板相对砝码运动时，纸板所受的摩擦力：μ（M+m）g+μMg，故A错误．
    B、设砝码的加速度为a1，纸板的加速度为a2，则有：μMg=Ma1，F-μMg-μ（M+m）g=ma2，发生相对运动需要a2＞a1，解得：F＞2μ（M+m）g，故B正确．
    C、若砝码与纸板分离时的速度小于$\sqrt{μgd}$，砝码匀加速运动的位移小于$\frac{{v}^{2}}{2a}$=$\frac{d}{2}$，匀减速运动的位移小于$\frac{{v}^{2}}{2a′}$=$\frac{μgd}{2μg}$=$\frac{d}{2}$，则总位移小于d，不会从桌面掉下，故C正确．
    D、当F=μ（2M+4m）g时，砝码未脱离时的加速度a1=μg，纸板的加速度：a2=$\frac{F-μ（M+m）g-μMg}{m}$=3μg，根据$\frac{1}{2}$a2t2-$\frac{1}{2}$a1t2=d，解得：t=$\sqrt{\frac{d}{μg}}$，则此时砝码的速度v=a1t=$\sqrt{μgd}$，砝码脱离纸板后做匀减速运动，匀减速运动的加速度大小a′=μg，则匀减速运动的位移：x=$\frac{{v}^{2}}{2a′}$=$\frac{1}{2}$d，而匀加速运动的位移x′=$\frac{1}{2}$a1t2=$\frac{1}{2}$d，则砝码恰好到达桌面边缘，故D正确．
    故选：BCD．

    点评 本题考查了求拉力大小，应用摩擦力公式求出摩擦力大小，知道拉动物体需要满足的条件，应用牛顿第二定律与运动学公式即可正确解题．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    5．如图所示，固定在斜面下端与半径为R的圆轨道平滑连接，现使小球从斜面上某高处由静止释放，不计一切摩擦，则要使小球不在圆轨道上（端点除外）脱离圆轨道，其释放的高度h为（　　）
    A．h≥2.5RB．h≥2RC．h≥2.5R或h≤RD．2R≤h≤2.5R或h≤R

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    6．光滑水平面上有一质量为M=2kg的足够长的木板，木板上最有右端有一大小可忽略、质量为m=3kg的物块，物块与木板间的动摩擦因数μ=0.4，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力．开始时物块和木板都静止，距木板左端L=2.4m处有一固定在水平面上的竖直弹性挡板P．现对物块施加一水平向左外力F=6N，若木板与挡板P发生撞击时间极短，并且撞击时无动能损失，物块始终未能与挡板相撞，求：
    （1）木板第一次撞击挡板P时的速度v为多少？
    （2）木板从第一次撞击挡板P到运动至右端最远处所需的时间t1及此时物块距木板右端的距离x为多少？
    （3）木板与挡板P会发生多次撞击直至静止，而物块一直向左运动．每次木板与挡板P撞击前物块和木板都已相对静止，最后木板静止于挡板P处，求木板与物块都静止时物块距木板最右端的距离x为多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    3．一物体静止在水平面上，物体与水平面之间的滑动摩擦力为0.5N（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）．现对物体施加一个大小变化、方向不变的水平拉力F，使物体在水平面上运动了3s的时间．为使物体在3s时间内运动的位移最大，力F随时间变化情况应该为下面四个图中的哪一个（g取10m/s2）（　　）
    A．B．C．D．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    10．滑块的重力为G=20N，当木板的倾角为α=37°时，滑块恰能匀速下滑．求：
    （1）匀速下滑时滑块受到的支持力N和摩擦力f大小；
    （2）滑块与斜面间的动摩擦因素μ的值；
    （3）用一沿斜面向上的力F可拉滑块匀速上滑，此F的大小．
    （已知sin37°≈0.6，cos37°≈0.8）

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    20．如图所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为m的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为$\frac{1}{3}$g运动员从上向下滑到底端的过程中（　　）
    A．合外力做功为$\frac{1}{3}$mghB．增加的动能为$\frac{2}{3}$mgh
    C．克服摩擦力做功为$\frac{1}{3}$mghD．减少的机械能为$\frac{1}{6}$mgh

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    7．如图所示，斜面倾角为37°，物体1放在斜面挡板处，物体1和斜面间动摩擦因数μ=0.5，一根很长的不可伸长轻质绳跨过光滑轻质定滑轮一端固定在1上、另一端固定在物体2上，物体2下端固定一长为h的轻绳，轻绳下端拴在物体3上，物体1、2、3的质量之比为4：1：5，开始时托住3，3到地面的高度为h，此时各段绳刚好拉紧，物体落地后不反弹，g取10m/s2，物体3从静止突然释放后物体1沿斜面上滑的最大距离为（　　）
    A．3hB．$\frac{7}{3}$hC．2hD．$\frac{4}{3}$h

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    4．如图所示，与水平地面夹角为锐角的斜面底端 A 向上有三个等间距点 B、C和D，即AB=BC=CD．小滑块 P 以初速 v0从A 出发，沿斜面向上运动．先设置斜面与滑块间处处无摩擦，则滑块到达D位置刚好停下，而后下滑．若设置斜面 AB部分与滑块间有处处相同的摩擦，其余部位与滑块间仍无摩擦，则滑块上行到C位置刚好停下，而后下滑．滑块下滑到B位置时速度大小和回到 A 端时速度大小分别为（　　）
    A．$\frac{{\sqrt{3}}}{3}{v_0}$  $\frac{1}{2}{v_0}$B．$\frac{{\sqrt{3}}}{3}{v_0}$  $\frac{{\sqrt{3}}}{3}{v_0}$C．$\frac{1}{2}{v_0}$  $\frac{{\sqrt{3}}}{3}{v_0}$D．$\frac{{\sqrt{3}}}{6}{v_0}$ $\frac{{\sqrt{3}}}{3}{v_0}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    5．时间和时刻是不同的概念．在①第3s初、②第3s末、③第3s内、④3s内、⑤前3s内、⑥后3s中，属于时刻概念的是①②，属于时间概念的是③④⑤⑥．（填序号）

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