Question

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2m和m，各接触面间的动摩擦因数均为μ。重力加速度为g。要使纸板相对砝码运动，所需拉力的大小至少应大于（  ）

A. 3μmg    B. 4μmg    C. 5μmg    D. 6μmg

Answer

D

【解析】当纸板相对砝码运动时，设砝码的加速度为a1，纸板的加速度为a2，则有：
f1=μ•2mg=2ma1
得：

F-f1-f2=m2a2
发生相对运动需要纸板的加速度大于砝码的加速度，即：a2＞a1
所以：F=f1+f2+m2a2＞f1+f2+m2a1=μ•2mg+μ•3mg+μmg=6μmg
即：F＞6μmg，故选：D.

点睛：本题考查了连接体的运动，隔离物体受力分析，根据牛顿第二定律求得加速度，找出使纸板相对砝码运动的临界条件即可判断，难度较大。