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精英家教网如图所示,在光滑的水平地面上,以水平恒力F拉动小车和木块一起作无相对滑动的加速运动.若小车的质量是M,木块质量是m,力的大小是F,加速度的大小是a,木块和小车之间动摩擦因数是μ.对于这个过程中,某些同学用了以下四个式子来表达木块受到的摩擦力的大小,则不正确的是(  )
A、ma
B、μmg
C、
mF
m+M
D、F-Ma
分析:由于小车和木块一起作无相对滑动的加速运动,所以小车和木块的加速度大小相同,对小车和木块受力分析,在隔离M和m,根据牛顿第二定律可以求得摩擦力的大小.
解答:解:A、对木块受力分析可知,受重力、支持力和静摩擦力的作用,由于物体在水平方向做加速运动,摩擦力作为合力,所以由牛顿第二定律可得,f=ma,故A正确.
B、木块所受到的摩擦力为静摩擦力,应根据牛顿第二定律来计算的,由于静摩擦力是否达到最大值未知,所以不能根据f=μFN来计算的,故B错误.
C、对小车和木块为研究对象,据牛顿第二定律得:a=
F
M+m
,再对木块为研究对象,受重力、支持力和静摩擦力的作用,由于物体在水平方向做加速运动,摩擦力作为合力,所以由牛顿第二定律可得,f=ma=
mF
M+m
,故C正确.
D、对小车受力分析可得,F-f=Ma,所以车和物体之间的摩擦力的大小为f=F-Ma,故D正确.
故选:ACD.
点评:当分析多个物体的受力、运动情况时,通常可以采用整体法和隔离法,用整体法可以求得系统的加速度的大小,再用隔离法可以求物体之间的作用的大小.
练习册系列答案
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如图所示,在光滑的水平板的中央有一光滑的小孔,用不可伸长的轻绳穿过小孔,绳的两端分别挂上小球C和物体B,在B的下端再挂一重物A,现使小球C在水平板上以小孔为圆心做匀速圆周运动,稳定时圆周运动的半径为R,现剪断连接A、B的绳子,稳定后,小球以另一半径在水平面上做匀速圆周运动,则下列说法正确的是(  )

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如图所示,在光滑的水平板的中央有一光滑的小孔,用不可伸长的轻绳穿过小孔,绳的两端分别栓上一小球C和一物体B,在B的下端再悬挂一重物A,现使小球C在水平板上以小孔为圆心做匀速圆周运动,稳定时,圆周运动半径为R.现剪断连接AB的绳子,稳定后,小球以另一半径在水平面上做匀速圆周运动,则下列说法正确的是(  )

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(09年广大附中模拟) 如图所示,在光滑的水平板的中央有一光滑的小孔,用不可伸长的轻绳穿过小孔,绳的两端分别挂上小球C和物体B,在B的下端再挂一重物A,现使小球C在水平板上以小孔为圆心做匀速圆周运动,稳定时圆周运动的半径为R,现剪断连接A、B的绳子,稳定后,小球以另一半径在水平面上做匀速圆周运动,则下列说法正确的是(     )

A.小球运动半周,剪断连接A、B的绳子前受到的冲量大些

B.剪断连接A、B的绳子后,B、C的机械能增加

C.剪断连接A、B的绳子后,C的机械能不变

D.剪断连接A、B的绳子后,A、B、C的总机械能不变(A未落地前)

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如图所示,在光滑的水平板的中央有一光滑的小孔,用不可伸长的轻绳穿过小孔,绳的两端分别挂上小球C和物体B,在B的下端再挂一重物A,现使小球C在水平板上以小孔为圆心做匀速圆周运动,稳定时圆周运动的半径为R,现剪断连接A、B的绳子,稳定后,小球以另一半径在水平面上做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( )

A.小球运动半周,剪断连接A、B的绳子前受到的冲量大些
B.剪断连接A、B的绳子后,B、C的机械能增加
C.剪断连接A、B的绳子后,C的机械能不变
D.剪断连接A、B的绳子后,A、B、C的总机械能不变(A未落地前)

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