Question

【题目】如图（a）所示，木板OA可绕轴O在竖直平面内转动，某研究小组利用此装置探索物块在方向始终平行于木板向上、大小为F=8N的力作用下加速度与倾角的关系。已知物块的质量m=1kg，通过DIS实验，描绘出了如图（b）所示的加速度大小a与倾角θ的关系图线（θ＜90°）。若物块与木板间的动摩擦因数为0.2，假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力，g取10m/s2．则下列说法中正确的是（　　）

A. 根据题意可以计算得出物块加速度a0的大小为5m/s2

B. 由图象可知木板与水平面的夹角处于θ1和θ2之间时，随θ增大，摩擦力先沿斜面向下减小后沿斜面向上增大

C. 由图象可知木板与水平面的夹角大于θ2时，物块所受摩擦力可能为零

D. 根据题意可以计算当θ=45°时，物块所受摩擦力为 N

Answer 1

【答案】BD

【解析】

当θ=0°时，木板水平放置，物块在水平方向受到拉力F和滑动摩擦力f作用，已知F=8N，滑动摩擦力f=μN=μmg，所以根据牛顿第二定律物块产生的加速度：a0==6m/s2，故A错误；根据图象可知，当斜面倾角为θ1时，摩擦力沿斜面向下，当斜面倾角为θ2时，摩擦力沿斜面向上，则夹角大于θ2时，物块所受摩擦力一定沿木板向上；当斜面倾角在θ1和θ2之间时，随θ增大，摩擦力先沿斜面向下减小后沿斜面向上增大，故B正确、C错误；当θ=45°时，重力沿斜面的分量F1=mgsin45°=10×N=5N＜8N，最大静摩擦力fm=μmgcos45°=N，因为8﹣5＜，所以此时物块处于静止状态，受到静摩擦力，则f=（8﹣5）N，故D正确。故选BD。