Question

3．如圖甲所示，質量為1kg的小物塊疊放在木板右端，木板足夠長，放在光滑的水平面上，在木板右端施加水平向右的拉力F，在0～2s內，拉力F的變化如圖乙所示，2s后撤去拉力，在圖丙中畫出了0～2s內木板的v-t圖象，取重力加速度g=10m/s²，由此可求出（　　）

• A． 木板的質量為2kg
• B． 1.5s末，物塊的速度大小為4m/s
• C． 木板與物塊間的動摩擦因數為0.2
• D． 2s后物塊做勻速運動

Answer 1

分析 本題需要對甲圖進行過程分析，通過乙圖判斷前一秒及后一秒滑塊及物體的受力情況，同時結合丙圖的運動圖象進行解答．

解答 解：對于木板受力分析同時由牛頓第二定律：F-μmg=Ma①由乙、丙圖知木板后一秒處于平衡狀態：F=μmg=2N，解得μ=0.2，故C正確；
0～1s內：木板做勻加速直線運動，由丙圖a₁=4m/s²，代入①式解得M=3kg，故A錯誤；
對木塊，根據牛頓第二定律$μmg=m{a}_{2}^{\;}$，${a}_{2}^{\;}=μg=2m/{s}_{\;}^{2}$
1.5s末，物塊的速度大小為$v={a}_{2}^{\;}t=2×1.5=3m/s$，故B錯誤；
t=2s時物塊的速度$v={a}_{2}^{\;}t=2×2=4m/s$，此時木板的速度也是4m/s，速度相等，相對靜止，2s后撤去拉力F，物塊和木板一起以4m/s的速度勻速運動，故D正確；
故選：CD

點評 根據物體受力情況判斷物體的運動情況，并根據牛頓第二定律及勻變速直線運動的基本公式解題的典型例題，要注意題中F是個變力，在1s后發生了改變，所以加速度也要發生變化．