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| 牛顿第二定律的综合应用题目答案及解析如下,仅供参考!
必修1
第四章 牛顿运动定律
4.6 用牛顿运动定律解决问题(一)
牛顿第二定律的综合应用
如图甲所示,一质量为$M$的长木板静置于光滑水平面上,其上放置一质量为$m$的小滑块。木板受到随时间$t$变化的水平拉力$F$作用时,用传感器测出其加速度$a$,得到如图乙所示的$aF$图像。取$g=10\;\rm m/s^{2}$,则下列说法错误的是$(\qquad)$
滑块的质量$m=4\\;\\rm kg$
","木板的质量$M=2\\;\\rm kg$
","当$F=8$ $N$时,滑块加速度为$2\\;\\rm m/s^{2}$
","滑块与木板间动摩擦因数为$0.1$
"]$\rm ABD$.从图乙中可知,当$F\gt 6\;\rm N$时,两者发生相对运动,当$F$≤$6$ $N$时两者相对静止,当$F=6\;\rm N$时,对整体可得$F=(M+m)a$
即$M+m=6\;\rm kg$
当$F\gt 6\;\rm N$时对木板分析:水平方向受到拉力和$m$给的摩擦力,故有$a=\dfrac{F-\mu mg}{M}=\dfrac{1}{M}F-\dfrac{\mu mg}{M}$
图像的斜率$k=\dfrac{1}{M}=\dfrac{1}{6-4}=\dfrac{1}{2}$
即$M=2\;\rm kg$
所以$m=4\;\rm kg$
将$F\gt 6\;\rm N$时图线反向延长,可得当$F=4\;\rm N$时,加速度为零,代入可得$0=\dfrac{1}{2} \times 4-\dfrac{\mu \times 4 \times 10}{2}$
解得$\mu =0.1$,故$\rm ABD$正确;
$\rm C$.当$F=8\;\rm N$时滑块与木板发生了相对滑动,滑块加速度为$a=\dfrac{\mu mg}{m}=\mu g=0.1\times 10\;\rm m/s^{2}=1\;\rm m/s^{2}$,故$\rm C$错误。
故选:$\rm C$。
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