题目内容
20.如图甲所示,质量为M且足够长的木板A静置在光滑的水平地面上,质量为m的小物块B(可是为质点)放置在木板A上.当对木板施加一均匀增大的拉力F时,木板A和小物块B的加速度随水平拉力F的变化关系如图乙所示.取重力加速度g=10m/s2,A与B间最大静摩擦力等于滑动摩擦力.则下列说法正确的是( )| A. | 木板A和小物块B之间的动摩擦因数为0.1 | |
| B. | 当拉力F>6N时,小物块B的速率将保持不变 | |
| C. | 木板A的质量一定是小物块B质量的两倍 | |
| D. | 当F=8N时,木板A的加速度大小为2m/s2 |
分析 当拉力较小时,m和M保持相对静止一起做匀加速直线运动,当拉力达到一定值时,m和M发生相对滑动,结合牛顿第二定律,运用整体和隔离法分析.
解答 解:A、对B:当F足够大时,B的加速度最大为a=1m/s2,可知B受到的最大摩擦力即可滑动摩擦力等于:
f=ma
又:f=μmg
所以:$μ=\frac{f}{mg}=\frac{ma}{mg}=\frac{a}{g}=\frac{1}{10}$.故A正确;
B、当拉力F>6N时,小物块B的加速度将保持不变,小物块做匀加速直线运动.故B错误;
C、对整体分析,由牛顿第二定律有:F=(M+m)a,
代入数据解得:M+m=6kg
当F大于6N时,根据牛顿第二定律得:a=$\frac{F-μmg}{M}=\frac{F}{M}-\frac{μmg}{M}$,
知图线的斜率k=$\frac{1}{M}$=$\frac{1}{2}$,
解得:M=2kg,
滑块的质量为:m=4kg.木板A的质量一定是小物块B质量的一半.故C错误.
D、F=4时,a=0,
根据F大于6N的图线知,即:0=$\frac{1}{2}F-\frac{40μ}{2}$,
又μ=0.1
所以a=$\frac{1}{2}F-2$,当F=8N时,长木板的加速度为:a=2m/s2.故D正确
故选:AD
点评 本题考查牛顿第二定律与图象的综合,知道滑块和木板在不同拉力作用下的运动规律是解决本题的关键,掌握处理图象问题的一般方法,通常通过图线的斜率和截距入手分析.
练习册系列答案
相关题目
10.在探究“加速度与力、质量的关系”的实验中,某同学将实验器材组装后,如图1所示为释放小车前瞬间的情景.
(1)在接通电源进行实验之前,请你指出图1中的错误或不妥之处(写出两处即可):没有平衡摩擦力,使用直流电源.

(2)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,用刻度尺测量计数点间的距离如图2所示.已知打点计时器所用电源的频率为50Hz.求:
①从图中所给的刻度尺上读出A、B两点间的距离s1=0.70cm;
②该小车的加速度a=0.2m/s2.
(3)平衡摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砂桶,然后每次从小车上取一个砝码添加到砂桶中,测量小车的加速度.小车的加速度a与砂桶中砝码总重力F的实验数据如下表:
①请根据该组实验数据在答卷的坐标纸作出a-F的关系图象;
②根据提供的实验数据作出的a-F图线不通过原点的主要原因是平衡摩擦力过大.
(1)在接通电源进行实验之前,请你指出图1中的错误或不妥之处(写出两处即可):没有平衡摩擦力,使用直流电源.
(2)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,用刻度尺测量计数点间的距离如图2所示.已知打点计时器所用电源的频率为50Hz.求:
①从图中所给的刻度尺上读出A、B两点间的距离s1=0.70cm;
②该小车的加速度a=0.2m/s2.
(3)平衡摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砂桶,然后每次从小车上取一个砝码添加到砂桶中,测量小车的加速度.小车的加速度a与砂桶中砝码总重力F的实验数据如下表:
| 砂桶中砝码总重力F(N) | 0.196 | 0.392 | 0.588 | 0.784 | 0.980 |
| 加速度a(m•s-2) | 0.69 | 1.18 | 1.66 | 2.18 | 2.70 |
②根据提供的实验数据作出的a-F图线不通过原点的主要原因是平衡摩擦力过大.
15.在《探究加速度与力、质量的关系》实验中.

(1)某组同学用如图1所示装置,采用控制变量的方法,来研究小车质量不变的情况下,小车的加速度与小车受到力的关系.下列措施中不需要或不正确的是ABD
A、平衡摩擦力的方法就是,在塑料小桶中添加砝码,使小车
在绳的拉力作用下能匀速滑动.
B、每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力
C、实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力
D、实验中应先放小车,然后再开打点计时器的电源
(2)如图2所示是某一次打点计时器打出的一条记录小车运动的纸带.取计数点A、B、C、D、E、F、G.纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s,用刻度尺测量出各相邻计数点间的距离分别为AB=1.50cm,BC=3.88cm,CD=6.26cm,DE=8.67cm,EF=11.08cm,FG=13.49cm,则小车运动的加速度大小a=2.4m/s2,打纸带上C点时小车的瞬时速度大小vC=0.51m/s.(结果保留二位有效数字).
(3)某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如表所示:(小车质量保持不变)
①请根据表中的数据在图3坐标图上作出a-F图象
②图象不过坐标原点的原因可能是平衡摩擦过度或木板一端垫得过高,图线的斜率的倒数的物理含义是小车的质量.
(1)某组同学用如图1所示装置,采用控制变量的方法,来研究小车质量不变的情况下,小车的加速度与小车受到力的关系.下列措施中不需要或不正确的是ABD
A、平衡摩擦力的方法就是,在塑料小桶中添加砝码,使小车
在绳的拉力作用下能匀速滑动.
B、每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力
C、实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力
D、实验中应先放小车,然后再开打点计时器的电源
(2)如图2所示是某一次打点计时器打出的一条记录小车运动的纸带.取计数点A、B、C、D、E、F、G.纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s,用刻度尺测量出各相邻计数点间的距离分别为AB=1.50cm,BC=3.88cm,CD=6.26cm,DE=8.67cm,EF=11.08cm,FG=13.49cm,则小车运动的加速度大小a=2.4m/s2,打纸带上C点时小车的瞬时速度大小vC=0.51m/s.(结果保留二位有效数字).
(3)某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如表所示:(小车质量保持不变)
| F/N | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 | 0.60 |
| a/m/s2 | 0.30 | 0.40 | 0.48 | 0.60 | 0.72 |
②图象不过坐标原点的原因可能是平衡摩擦过度或木板一端垫得过高,图线的斜率的倒数的物理含义是小车的质量.
5.
如图所示,物体的运动分三段,第1、2s为第Ⅰ段,第 3、4s为第Ⅱ段,第5s为第Ⅲ段,则下列说法中正确的是( )
| A. | 第1s与第5s的速度方向相反 | |
| B. | 第1s的加速度大于第5s的加速度 | |
| C. | 第Ⅰ段与第Ⅲ段平均速度相等 | |
| D. | 第Ⅰ段和第Ⅲ段的加速度与速度的方向都相同 |
12.
如图所示,物体A放在物体B上,物体B放在光滑的水平面上,已知mA=6kg,mB=2kg.A、B间动摩擦因数μ=0.2.力F水平向右拉A物体,g取10m/s2.( )
| A. | 当F<12 N时,A静止不动 | |
| B. | 当F>12 N时,A相对B滑动 | |
| C. | 当F=60 N时,B受到A的摩擦力等于15 N | |
| D. | 当F<48N时,A相对B静止 |