Question

9．如图甲所示，在光滑水平面上叠放着A、B两物体．现对A施加水平向右的拉力F，通过传感器可测得A的加速度a随拉力F变化的关系如图乙所示．已知重力加速度g=10m/s²，由图线可知（　　）

• A． A的质量m_A=2 kg
• B． A的质量m_A=6 kg
• C． A、B间的动摩擦因数μ=0.2
• D． A、B间的动摩擦因数μ=0.6

Answer 1

分析 当力F较小时AB一起以相同加速度匀加速直线运动，先用整体法得到a与F的关系；当力F较大时AB相对滑动，加速度不同，采用隔离法研究分析即可．

解答 解：由图象可以看出，当力F＜48N时加速度较小，A、B相对静止，加速度相同．
对整体法，由牛顿第二定律：F=（m_A+m_B）a
则得 a=$\frac{1}{{m}_{A}+{m}_{B}}$F
由数学知识得：$\frac{1}{{m}_{A}+{m}_{B}}$=$\frac{△a}{△F}$$\frac{6}{48}$=$\frac{1}{8}$，故m_A+m_B=8kg
当F＞48N时，A的加速度较大，采用隔离法，
由牛顿第二定律：
对A有：F-μm_Ag=m_Aa
则得 a=$\frac{1}{{m}_{A}}$F-μg
由数学知识得：$\frac{1}{{m}_{A}}$=$\frac{8-6}{60-48}$=$\frac{1}{6}$
可得m_A=6kg，则m_B=2kg
当F=60N时，a=8m/s²，解得 μ=0.2．故BC正确，AD错误．
故选：BC

点评 本题考查了牛顿第二定律解决连接体问题，正确的结合图象得出斜率与截距的物理意义是关键．