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物理
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如图所示,在光滑平面上有一静止小车,小车质量为M=5kg,小车上静止地放置着质量为m=1kg的木块,和小车间的动摩擦因数为μ=0.2,用水平恒力F拉动小车,下列关于木块的加速度a
m
和小车的加速度a
M
,可能正确的有( )
A. a
m
=2m/s
2
,a
M
=1 m/s
2
B. a
m
=1m/s
2
,a
M
=2 m/s
2
C. a
m
=2m/s
2
,a
M
=4 m/s
2
D. a
m
=3m/s
2
,a
M
=5 m/s
2
人气:484 ℃ 时间:2019-08-29 06:02:29
解答
当M与m间的静摩擦力f≤μmg=2N时,木块与小车一起运动,且加速度相等;
当M与m间相对滑动后,M对m的滑动摩擦力不变,则m的加速度不变,所以当M与m间的静摩擦力刚达到最大值时,木块的加速度最大,由牛顿第二定律得:
a=
μmg
m
=μg=2m/
s
2
此时F=(M+m)a
m
=(5+1)×2N=12N
当F<12N,有a
M
=a
m
.
当F>12N后,木块与小车发生相对运动,小车的加速度大于木块的加速度,a
M
>a
m
=2m/s
2
.故C正确,A、B、D错误.
故选:C.
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