Question

15．如圖甲所示，靜止在水平面C上足夠長的木板B左端放著小物塊A．某時刻，A受到水平向右的外力F作用，F(xiàn)隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示．已知A、B間最大靜摩擦力大于B、C之間的最大靜摩擦力，假設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．則在拉力逐漸增大的過程中，下列反映A、B運動過程中的加速度及A與B間摩擦力f₁、B與C間摩擦力f₂隨時間變化的圖線中正確的是  （　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 當F較小且拉動AB整體時，AB整體具有共同的加速度，二者相對靜止；當F較大時，二者加速度不同，將會發(fā)生相對運動，此后A做變加速直線，B勻加速直線運動；分三個階段根據(jù)牛頓第二定律列式討論即可．

解答 解：A、對AB整體，當拉力F小于地面對整體的最大靜摩擦力時，整體加速度為零；
對AB整體，當拉力F大于地面對整體的最大靜摩擦力時，整體開始加速滑動，加速度為：
${a}_{A2}=\frac{F-{μ}_{2}（M+m）g}{M+m}$；
當拉力足夠大時，A、B的加速度不同，故對A，有：
${a}_{A3}=\frac{F-{μ}_{1}mg}{m}$
由于μ₁mg＞μ₂（M+m）g，故a_A2＜a_A3；故A正確；
B、對AB整體，當拉力F小于地面對整體的最大靜摩擦力時，整體加速度為零，即物體B開始階段的加速度為零，故B錯誤；
C、當拉力小于地面對整體的最大靜摩擦力時，整體加速度為零，此時對物體A，拉力小于μ₁mg，靜摩擦力等于拉力；
當整體開始加速滑動時，對A，根據(jù)牛頓第二定律，有：F-f₁=ma；靜摩擦力f₁逐漸增加，但依然小于μ₁mg；
當A、B發(fā)生相對滑動后，變?yōu)榛瑒幽Σ亮�，為�?SUB>1mg；故C正確；
D、對AB整體，當拉力F小于地面對整體的最大靜摩擦力時，整體加速度為零，此時靜摩擦力等于拉力；
滑動后，受地面的滑動摩擦力為μ₂（M+m）g，保持不變；故D錯誤；
故選：AC．

點評 本題關鍵是靈活選擇研究對象，根據(jù)牛頓第二定律列式分析，注意靜摩擦力和滑動摩擦力的區(qū)別，不難．