题目内容

8.如图甲所示,质量mA=2kg,mB=3kg的A、B两物块叠放在一起静止与粗糙水平地面上.T=0时刻,一水平恒力F作用在物体B上,t=1s时刻,撤去F,B物块运动的速度时间图象如图乙所示,若整个过程中A、B始终保持相对静止,则(  )
A.物块B与地面间的动摩擦力因数为0.3
B.1~3s内物块A不受摩擦力作用
C.0~1s内物块B对A的摩擦力大小为8N
D.水平恒力的大小为30N

分析 撤去F后物体做匀减速直线运动,根据图象求出加速度,根据牛顿第二定律求出动摩擦因数,1s~3s内物块A受摩擦力提供其做减速运动得加速度,0~1s内根据图象求出加速度,根据牛顿第二定律求出摩擦力以及水平恒力.

解答 解:A、撤去F后,加速度为:a=μg=$\frac{4}{2}=2$m/s2,解得:μ=0.2,故A错误;
B、1s~3s内,A也做匀减速直线运动,摩擦力提供加速度,所以物块A受摩擦力作用,故B错误;
C、0~1s内加速度为:a′=$\frac{4}{1}$=4m/s2,对A,根据牛顿第二定律得:μmAg=mAa′解得:F′=8N,故C正确;
D、0~1s内:对整体,根据牛顿第二定律得:F-μ(mA+mB)g=(mA+mB)a′,解得F=30N,故D正确.
故选:CD

点评 对连接体问题整体法与隔离法是常用的方法,结合牛顿第二定律和受力分析即可,要求同学们能正确分析物体的运动情况和受力情况,知道速度-时间图象的斜率表示加速度.

练习册系列答案
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13.如图1所示为“探究加速度与物体受力和质量的关系”实验装置图.图中A为小车,B为装有砝码的小盘,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电火花打点计时器相连,计时器接50Hz交流电.小车的质量为m1,小盘(及砝码)的质量为m2

(1)下列说法正确的是B.
A.为平衡小车与水平木板之间摩擦力,应将木板不带滑轮的一端适当垫高,在挂小盘(及砝码)的情况下使小车恰好做匀速运动
B.本实验中要满足m2应远小于m1的条件
C.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力
D.在用图象探究加速度与质量关系时,应作a-m1图象
(2)实验中,得到一条打点的纸带,如图3所示,已知电压工作频率为f,相邻两计数点间还有4个点未画出,计数点间距分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6,则计算小车加速度的表达式为a=$\frac{({x}_{4}+{x}_{5}+{x}_{6}-{x}_{1}-{x}_{2}-{x}_{3}){f}^{2}}{225}$(请用本问中所给符号作答)
(3)某同学在平衡好摩擦力后,保持小车质量不变的情况下,通过多次改变砝码重力,作出小车加速度a与砝码重力F的图象如图2所示,若牛顿第二定律成立,重力加速度g=10m/s2,则小车的质量为2.0kg,小盘的质量为0.06kg.(结果均保留两位有效数字)
(4)如果砝码的重力越来越大时,小车的加速度不能无限制地增加,会趋近于某一极限值,此极限值为10m/s2.(g=10m/s2

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