题目内容
【题目】如图所示,A、B两物块的质量分别为3m和m,静止叠放在水平地面上,A、B间的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F,则以下说法正确的是( )
A. 当F<3μmg 时,A、B都相对地面静止 B. 当F=4μmg时,A的加速度为
C. 当F>8μmg时,A相对B滑动 D. 无论F为何值,B的加速度不会超过
【答案】BD
【解析】
当两个物体即将发生性对滑动时,接触面上达到了最大静摩擦力;两个滑块运动过程中的最大共同加速度,必然是另一个物块的极限加速度。
A、受力分析可知,A、B两物块间的最大静摩擦力大小为,B与地面间的最大静摩擦力大小为,故AB两物体叠放在一起在外力F作用下,随着力F的逐渐增大,B和地面之间先开始相对滑动。以AB为整体受力分析,当,A、B都相对地面静止,A错误;
BCD、若在力F作用下,AB之间即将发生相对滑动,接触面上为最大静摩擦力,根据牛顿第二定律
以AB整体为研究对象:,
以B为研究对象:
式中的为系统的临界最大共同加速度
解得:,。
故当:①,A、B均静止;
②,A、B相对静止,一起匀加速;
所以当时,AB具有共同加速度,即,;
③,A、B相对滑动,A的加速度已经超过,但B的加速度,无论F为何值,都不会超过。故C错误,BD正确;
故本题选BD。
【题目】某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。图中,置于试验台上的长木板水平放置,其右端固定一轻滑轮:轻绳跨过滑轮,一端与放在木板上的小滑车相连,另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有个,每个质量均为。实验步骤如下:
(1)将5个钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物快,使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑。
(2)将(依次取)个钩码挂在轻绳右端,其余个钩码仍留在小车内;用手按住小车并使轻绳与木板平行。释放小车,同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移绘制图像,经数据处理后可得到相应的加速度。
(3)对应于不同的n的值见下表。时的图像如图(b)所示:由图(b)求出此时小车的加速度(保留2位有效数字),将结果填入下表___________。
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
0.20 | 0.58 | 0.78 | 1.00 |
(4)利用表中的数据在图(c)中补齐数据点,并作出图像。从图像可以看出:当物体质量一定时,物体的加速度与其所受的合外力成正比___________。
(5)利用图像求得小车(空载)的质量为________kg(保留2位有效数字,重力加速度取)。