题目内容

8.如图所示,质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4,设木板足够长,若对铁块施加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力F,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10m/s2,则下面四个图中能正确反映铁块受到木板摩擦力大小Ff随力F大小变化的是(  )
A.B.
C.D.

分析 在木板的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向左的力F时,分析木板与铁块的状态,根据平衡条件或牛顿第二定律求出铁块所受的摩擦力f与F的关系,画出图象.

解答 解:滑块与木板之间的最大静摩擦力:fm2=μ2mg=0.4×1×10N=4N
木板与地面之间的最大静摩擦力:fm1=μ1(mg+Mg)=0.1×(1×10+1×10)=2N
当F≤fm1=2N时,木板与滑块都保持静止,f=F
当M、m都运动,而且两者刚要相对滑动时,设此时的拉力大小为F1,根据牛顿第二定律得:
  对m:F1-μ2mg=ma       
  对整体:F1-μ1(mg+Mg)=(m+M)a
联立解得,F1=6N,所以当2N<F≤6N时,M、m相对静止
则有:对整体:F-μ1(mg+Mg)=(m+M)a
对铁块:F-f=ma  
即:f=$\frac{F}{2}$+1(N)
当拉力大于6N时,滑块受到的摩擦力为滑动摩擦力大小为4N;
故得出的图象应为C
故选:C

点评 对于两个物体,分析之间的关系是关键,往往有位移关系、时间关系、速度关系等等.还要灵活选择研究对象,加速度相同时可采用整体法求出整体的加速度.

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