题目
F-|||-A B如图所示,在光滑的水平地面上有一质量可以忽略不计的长木板,木板上放置A,B两个可做质点的物块,两物体的质量分别为mA=2kg,mB=1kg,已知物块A,B与长木块之间的动摩擦因数均为μ=0.2,重力加速度g取10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现有物块A上施加一个水平向左的恒定拉力F,则一下说法正确的是( ) A. 若F=3N,则A,B都相对木板静止不动 B. 若F=3N,则B物块受到的摩擦力大小为1.5N C. 若F=8N,则B物块受到的摩擦力大小为4N D. 若F=8N,则B物块的加速度为2m/s2
如图所示,在光滑的水平地面上有一质量可以忽略不计的长木板,木板上放置A,B两个可做质点的物块,两物体的质量分别为mA=2kg,mB=1kg,已知物块A,B与长木块之间的动摩擦因数均为μ=0.2,重力加速度g取10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现有物块A上施加一个水平向左的恒定拉力F,则一下说法正确的是( )- A. 若F=3N,则A,B都相对木板静止不动
- B. 若F=3N,则B物块受到的摩擦力大小为1.5N
- C. 若F=8N,则B物块受到的摩擦力大小为4N
- D. 若F=8N,则B物块的加速度为2m/s2
题目解答
答案
ABCD
A. 若F=3N,则A,B都相对木板静止不动
B. 若F=3N,则B物块受到的摩擦力大小为1.5N
C. 若F=8N,则B物块受到的摩擦力大小为4N
D. 若F=8N,则B物块的加速度为2m/s2
A. 若F=3N,则A,B都相对木板静止不动
B. 若F=3N,则B物块受到的摩擦力大小为1.5N
C. 若F=8N,则B物块受到的摩擦力大小为4N
D. 若F=8N,则B物块的加速度为2m/s2
解析
步骤 1:计算A与木板间的最大静摩擦力
A与木板间的最大静摩擦力:f_A=μm_Ag=0.2×2×10N=4N
步骤 2:计算B与木板间的最大静摩擦力
B与木板间的最大静摩擦力:f_B=μm_Bg=0.2×1×10N=2N
步骤 3:计算B刚要相对于板滑动时的加速度
当B刚要相对于板滑动时静摩擦力达到最大值,由牛顿第二定律得
f_B=m_Ba_0,
又f_B=μm_Bg
可得 a_0=2m/s^{2};
步骤 4:计算整体刚要滑动时的拉力
对整体,有 F_0=(m_A+m_B)•a_0=3×2N=6N
步骤 5:分析F=3N时的情况
因F=3N<F_0,则A,B都相对木板静止不动,设加速度为a,由牛顿第二定律得
对整体,有:a=$\frac{F}{{m}_{A}+{m}_{B}}$=$\frac{3}{3}$=1m/s^{2};
对B:f_B=m_Ba=1N.
步骤 6:分析F=8N时的情况
若F=8N,B相对板相对运动,B物块受到的摩擦力大小f_B=μm_Bg=0.2×1×10N=2N
由 μm_Bg=m_Ba,得 a=μg=2m/s^{2};
A与木板间的最大静摩擦力:f_A=μm_Ag=0.2×2×10N=4N
步骤 2:计算B与木板间的最大静摩擦力
B与木板间的最大静摩擦力:f_B=μm_Bg=0.2×1×10N=2N
步骤 3:计算B刚要相对于板滑动时的加速度
当B刚要相对于板滑动时静摩擦力达到最大值,由牛顿第二定律得
f_B=m_Ba_0,
又f_B=μm_Bg
可得 a_0=2m/s^{2};
步骤 4:计算整体刚要滑动时的拉力
对整体,有 F_0=(m_A+m_B)•a_0=3×2N=6N
步骤 5:分析F=3N时的情况
因F=3N<F_0,则A,B都相对木板静止不动,设加速度为a,由牛顿第二定律得
对整体,有:a=$\frac{F}{{m}_{A}+{m}_{B}}$=$\frac{3}{3}$=1m/s^{2};
对B:f_B=m_Ba=1N.
步骤 6:分析F=8N时的情况
若F=8N,B相对板相对运动,B物块受到的摩擦力大小f_B=μm_Bg=0.2×1×10N=2N
由 μm_Bg=m_Ba,得 a=μg=2m/s^{2};