题目内容

5.如图甲所示,A、B两物体静止叠放在光滑水平面上.现对A物体施加水平向右的拉力F,通过传感器可测得A物体的加速度α随拉力F变化的关系如图乙所示.已知重力加速度g=10m/s2,B物体足够长,A物体一直未离开B物体,则由α-F图线可以得到(  )
A.B的质量是3kg
B.A的质量是1kg
C.A、B之间的动摩擦因数是0.2
D.当F>24N时,B物体的加速度将保持不变

分析 当力F较小时甲乙一起以相同加速度匀加速直线运动,故先用整体法分析;当力F较大时甲乙加速度不同,采用隔离法分析.

解答 解:A、由图象可以看出当力F<24N时加速度较小,所以甲乙相对静止,
采用整体法,由牛顿第二定律:F=(M+m)a①
图中直线的较小斜率的倒数等于M与m质量之和:4kg
当F>24N时,甲的加速度较大,采用隔离法,
由牛顿第二定律:F-μmg=ma′②
图中较大斜率倒数等于甲的质量:3kg,较大斜率直线的延长线与a的截距等于μg
得μ=0.2,故AB错误,C正确
D、当F>24N时,AB发生滑动,B的加速度a=$\frac{μ{m}_{A}g}{{m}_{B}}=6m/{s}^{2}$,恒定,故D正确
故选:CD.

点评 本题考查了牛顿第二定律解决连接体问题,正确的结合图象得出斜率与截距的物理意义是关键.

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