Question

【题目】如图所示，光滑的水平面上静置质量为M＝8kg的平板小车，在小车左端加一个由零逐渐增大的水平推力F，一个大小不计、质量为m＝2kg的小物块放在小车右端，小物块与小车间的动摩擦因数μ＝0.2，小车足够长。重力加速度g取10 m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法中正确的是（　　）

A.当F增加到4 N时，m相对M开始运动

B.当F＝10 N时，M对m有向右的2 N的摩擦力

C.当F＝15 N时，m对M有向左的4 N的摩擦力

D.当F＝30 N时，M对m有向右的6 N的摩擦力

Answer 1

【答案】B

【解析】

A． 假设小车和小物块刚好相对静止，对小物块m，其最大摩擦力f提供最大的加速度，故f=μmg=ma

所以：

a=μg=2m/s2

对整体：

F=（M+m）a=（8+2）×2N=20N

可知若要m相对于M开始运动，则推力满足：F＞20N．故A错误；

B． 当F=10N时，对整体：

F=（M+m）a′

解得：

对m，受到的摩擦力提供加速度，有：

f′=ma′=2×1N=2N

方向向右，故B正确；

C．同理，当F=15N时，

a'=1.5m/s2

m受到的摩擦力：

f'=3N

方向向右，故C错误；

D．当F=30N时，两者相对滑动，m受到滑动摩擦力作用，

f''=μmg=4N

方向向右，故D错误。

故选：B。