题目内容
如图甲所示,质量为M的木板静止在光滑水平面上,一个质量为m的小滑块以初速度υ0从木板的左端向右滑上木板.滑块和木板速度随时间变化的图象如图乙所示,某同学根据图象作出如下一些判断,正确的是( )?
分析:由题意知小滑块在M的摩擦力作用下做初速度为v0的匀减速直线运动,木板M在滑块m摩擦力作用下做初速度为0的匀加速直线运动,由于M给m的摩擦力和m给M的摩擦力是作用力与反作用力,故大小相等方向相反∴mam=MaM;由图象知,在t1的时间内匀减速运动的加速度小于匀加速运动的加速度,即am<aM∴m>M,在图象中两物体速度大小始终不相等,故两者始终存在相对运动,因为若滑块没有滑离M时,M会给m摩擦力,使m继续做减速运动,而图象在t1以后的时间里,速度保持不变,所以说明滑块不受摩擦力作用即已滑离木板.
解答:解:
A、由题意知,m在M的摩擦力作用下做匀减速直线运动,M在m的摩擦力作用下做初速度为0的匀加速直线运动,因为两物体的图象速度始终不相等,故A正确;
B、在滑块速度大于木板速度时,若滑块未离开木板,则会受到M给它的摩擦力作用而继续做匀减速运动,直到速度相等为止,而图象所示在t1以后时间做匀速运动且与小车的速度不相等,所以一定滑出木板,所以B不正确;
C、由于mM间相互作用的摩擦力分别使m、M产生加速度,所以满足mam=MaM,由图象知,在t1时间内匀减速运动的加速度小于匀加速运动的加速度,即am<aM,所以可知m>M,C正确;
D、因为从t1开始,两物体将保持恒定的速度差值,即分别做匀速直线运动且速度大小不同,说明此时两物体均不受摩擦力作用,即此时小滑块已滑离木板,在光滑水平面上做匀速运动.故D正确.
故选ACD.
A、由题意知,m在M的摩擦力作用下做匀减速直线运动,M在m的摩擦力作用下做初速度为0的匀加速直线运动,因为两物体的图象速度始终不相等,故A正确;
B、在滑块速度大于木板速度时,若滑块未离开木板,则会受到M给它的摩擦力作用而继续做匀减速运动,直到速度相等为止,而图象所示在t1以后时间做匀速运动且与小车的速度不相等,所以一定滑出木板,所以B不正确;
C、由于mM间相互作用的摩擦力分别使m、M产生加速度,所以满足mam=MaM,由图象知,在t1时间内匀减速运动的加速度小于匀加速运动的加速度,即am<aM,所以可知m>M,C正确;
D、因为从t1开始,两物体将保持恒定的速度差值,即分别做匀速直线运动且速度大小不同,说明此时两物体均不受摩擦力作用,即此时小滑块已滑离木板,在光滑水平面上做匀速运动.故D正确.
故选ACD.
点评:读图象,知道谁是滑块运动的图象,谁是木板运动的图象,由图象比较运动加速度的大小;对滑块和木板进行正确的受力分析,明确产生加速度的合力是相互作用的摩擦力,根据牛顿第二定律确定质量的大小.
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