题目内容
【题目】如图,在光滑水平面上,放着两块长度相同,质量分别为M1和M2的木板,在两木板的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块.开始时,各物均静止,今在两物体上各作用一水平恒力F1、F2 , 当物块和木板分离时,两木板的速度分别为v1和v2 , 物体和木板间的动摩擦因数相同,下列说法正确的是( )
A.若F1=F2 , M1>M2 , 则v1>v2
B.若F1=F2 , M1<M2 , 则v1>v2
C.若F1>F2 , M1=M2 , 则v1>v2
D.若F1<F2 , M1=M2 , 则v1>v2
【答案】B,D
【解析】解:A、B:首先看F1=F2 时情况:
由题很容易得到两物块所受的摩擦力大小是相等的,因此两物块的加速度相同,我们设两物块的加速度大小为a,
对于M1、M2 , 滑动摩擦力即为它们的合力,设M1的加速度大小为a1 , M2的加速度大小为a2 ,
根据牛顿第二定律得:
因为a1= ,a2= ,其中m为物块的质量.
设板的长度为L,它们向右都做匀加速直线运动,当物块与木板分离时:
物块与M1的相对位移L= at12﹣ a1t12
物块与M2的相对位移L= at22﹣ a2t22
若M1>M2 , a1<a2
所以得:t1<t2
M1的速度为v1=a1t1 , M2的速度为v2=a2t2
则v1<v2 , 故A错误.
若M1<M2 , a1>a2
所以得:t1>t2
M1的速度为v1=a1t1 , M2的速度为v2=a2t2
则v1>v2 , 故B正确.
C、D:若F1>F2、M1=M2 , 根据受力分析和牛顿第二定律的:
则M1上的物块的加速度大于M2上的物块的加速度,即aa>ab
由于M1=M2 , 所以M1、M2加速度相同,设M1、M2加速度为a.
它们向右都做匀加速直线运动,当物块与木板分离时:
物块与M1的相对位移L= aat12﹣ at12
物块与M2的相对位移L= abt22﹣ at22
由于aa>ab
所以得:t1<t2
则v1<v2 , 故C错误.
若F1<F2、M1=M2 , aa<ab
则v1>v2 , 故D正确.
故选BD.
【考点精析】本题主要考查了滑动摩擦力的相关知识点,需要掌握滑动摩擦力:利用公式f=μF N 进行计算,其中FN 是物体的正压力,不一定等于物体的重力,甚至可能和重力无关.或者根据物体的运动状态,利用平衡条件或牛顿定律来求解才能正确解答此题.