题目内容

17.如图所示,质量均为m的A、B两物块置于水平地面上,物块与地面间的动摩擦因数均为μ,物块间用一水平轻绳相连,绳中无拉力.现用水平力F向右拉物块A,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.重力加速度为g.下列说法中正确的是(  )
A.当0<F≤μmg时,绳中拉力为0
B.当μmg<F≤2μmg时,绳中拉力为F-μmg
C.当F>2μmg时,绳中拉力为$\frac{F}{2}$
D.无论F多大,绳中拉力都不可能等于$\frac{F}{3}$

分析 对整体分析,根据共点力平衡求出动摩擦因数的大小,然后隔离对A分析,根据牛顿第二定律求出物块A的加速度大小,最后确定绳子中的拉力.

解答 解:A、当0<F≤μmg时,A受到拉力与静摩擦力的作用,二者可以平衡,绳中拉力为0.故A正确;
B、当μmg<F≤2μmg时,整体受到拉力与摩擦力的作用,二者平衡,所以整体处于静止状态.此时A受到的静摩擦力到达最大即μmg,所以绳中拉力为F-μmg.故B正确;
C、当F>2μmg时,对整体:a=$\frac{F-2μmg}{2m}$,对B:a=$\frac{{F}_{拉}-μmg}{m}$,联立解得绳中拉力为$\frac{1}{2}$F.故C正确;
D、由B的分析可知,当μmg<F≤2μmg时绳中拉力为F-μmg,绳中拉力可能等于$\frac{1}{3}F$.故D错误.
故选:ABC.

点评 本题主要考查了牛顿第二定律,解决本题的关键能够正确地受力分析,运用牛顿第二定律进行求解,注意整体法和隔离法的使用.

练习册系列答案
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12.图1为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体所受合力关系”的实验装置.拉力传感器能记录小车受到拉力的大小.在长木板上相距L=48.00cm 的A、B两位置各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的瞬时速率.实验主要步骤如下:

①将拉力传感器固定在小车上
②把木板C端适当垫高,平衡摩擦力
③把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连
④接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B 时的瞬时速率vA、vB
⑤改变所挂钩码的数量,重复④的操作
(1)步骤②中,平衡的摩擦力是指
A.小车与长木板之间的摩擦力
B.细线与定滑轮之间的摩擦力
C.小车与长木板之间的摩擦力和细线与定滑轮之间的摩擦力
(2)表中记录了实验测得的几组数据,vB2-vA2是两个速度传感器记录速率的平方差,则加速度的表达式 a=$\frac{{v}_{B}^{2}-{v}_{A}^{2}}{2L}$ (用题中的字母符号表示),表中第3次的实验数据为2.44 (结果保留三位有效数字).(纵坐标1.0改成1.5)
次数F(N)vB2-vA2 (m2/s2a(m/s2
10.600.770.80
21.041.611.68
31.422.34
42.624.654.84
53.005.495.72
(3)由表中数据,在坐标纸上作出a~F关系图线(图2中已画出理论图线);
(4)对比实验图线与理论图线的偏差,你认为合理的解释为没有完全平衡摩擦力..

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