题目内容
如图所示,在光滑平面上有一静止小车,小车质量为M=5kg,小车上静止地放置着质量为m=1kg的木块,和小车间的动摩擦因数为μ=0.2,用水平恒力F拉动小车,下列关于木块的加速度am和小车的加速度aM,可能正确的有( )
分析:对整体受力分析,根据牛顿第二定律列方程;再对m受力分析,根据牛顿第二定律列方程;最后联立方程组求解.
解答:解:当M与m间的静摩擦力f≤μmg=2N时,木块与小车一起运动,且加速度相等;当M与m间相对滑动后,M对m的滑动摩擦力不变,则m的加速度不变,所以当M与m间的静摩擦力刚达到最大值时,木块的加速度最大,由牛顿第二定律得:am=
=μg=0.2×10m/s2=2m/s2
此时F=(M+m)am=(5+1)×2N=12N
当F>12N后,木块与小车发生相对运动,小车的加速度大于木块的加速度,aM>am=2m/s2.故C正确,ABD错误
故选:C.
μmg |
m |
此时F=(M+m)am=(5+1)×2N=12N
当F>12N后,木块与小车发生相对运动,小车的加速度大于木块的加速度,aM>am=2m/s2.故C正确,ABD错误
故选:C.
点评:本题关键先对整体受力分析,再对小滑块受力分析,然后根据牛顿第二定律列方程,联立方程组求解.
练习册系列答案
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如图所示,在光滑平面上有一静止小车,小车上静止地放置着一小物块,物块和小车间的动摩擦因数为μ=0.3,用水平恒力F拉动小车,下列关于物块的加速度a1和小车的加速度a2,当水平恒力F取不同值时,a1与a2的值可能为(当地重力加速度g取10m/s2)( )
A、a1=2m/s2,a2=3m/s2 | B、a1=3m/s2,a2=2 m/s2 | C、a1=3m/s2,a2=5 m/s2 | D、a1=5m/s2,a2=3m/s2 |