Question

8．如圖甲所示，一質(zhì)量為M的足夠長的木板靜置于光滑水平面上，其上放置一質(zhì)量為m的小滑塊．木板受到隨時(shí)間t變化的水平拉力F作用時(shí)，用傳感器測出木板的加速度a與水平拉力F的關(guān)系如圖乙所示，滑塊與長木板間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g=10m/s²，則（　�。�

• A． 小滑塊的質(zhì)量m=2kg
• B． 當(dāng)F=8 N時(shí)，小滑塊的加速度為1m/s²
• C． 小滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為0.1
• D． 力隨時(shí)間變化的函數(shù)關(guān)系一定可以表示為F=6t（N）

Answer 1

分析 當(dāng)拉力較小時(shí)，m和M保持相對靜止一起做勻加速直線運(yùn)動，當(dāng)拉力達(dá)到一定值時(shí)，m和M發(fā)生相對滑動，結(jié)合牛頓第二定律，運(yùn)用整體和隔離法分析．

解答 解：對整體分析，由牛頓第二定律有：F=（M+m）a，
代入數(shù)據(jù)解得：M+m=6kg
當(dāng)F大于6N時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得：a=$\frac{F-μmg}{M}=\frac{F}{M}-\frac{μmg}{M}$，
知圖線的斜率k=$\frac{1}{M}$=$\frac{1}{2}$，
解得：M=2kg，
滑塊的質(zhì)量為：m=4kg．故A錯(cuò)誤．
BC、根據(jù)F大于6N的圖線知，F(xiàn)=4時(shí)，a=0，即：0=$\frac{1}{2}F-\frac{40μ}{2}$，
代入數(shù)據(jù)解得：μ=0.1，
所以a=$\frac{1}{2}F-2$，當(dāng)F=8N時(shí)，長木板的加速度為：a=2m/s²．
根據(jù)μmg=ma′得：a′=μg=1m/s²，故BC正確．
D、該題只是提供了加速度a與力F之間的關(guān)系，沒有涉及到加速度與時(shí)間之間的關(guān)系，所以無法確定力與時(shí)間之間的關(guān)系，D錯(cuò)誤；
故選：BC．

點(diǎn)評 本題考查牛頓第二定律與圖象的綜合，知道滑塊和木板在不同拉力作用下的運(yùn)動規(guī)律是解決本題的關(guān)鍵，掌握處理圖象問題的一般方法，通常通過圖線的斜率和截距入手分析．