Question

如圖所示，在光滑平面上有一靜止小車，小車上靜止地放置著一小物塊，物塊和小車間的動摩擦因數為μ=0.3，用水平恒力F拉動小車，下列關于物塊的加速度a₁和小車的加速度a₂，當水平恒力F取不同值時，a₁與a₂的值可能為（當地重力加速度g取10m/s²）（　　）

• A、a₁=2m/s²，a₂=3m/s²
• B、a₁=3m/s²，a₂=2 m/s²
• C、a₁=3m/s²，a₂=5 m/s²
• D、a₁=5m/s²，a₂=3m/s²

Answer 1

分析：對整體受力分析，根據牛頓第二定律列方程；再對m受力分析，根據牛頓第二定律列方程；最后聯立方程組求解．

解答：解：A、B、當木塊與小車間靜摩擦力F＜μmg=3m N時，木塊與小車一起運動，且加速度相等，最大共同加速度為
μmg=ma_max
a_max=μg=3m/s²
故AB均錯誤
C、D、當木塊與小車間靜摩擦力F≥3m N時，小車的加速度大于木塊的加速度，此時木塊與小車發生相對運動，此時木塊加速度最大，由牛頓第二定律得：
a_m=

μmg

m

=μg=3m/s²
小車的加速度a₂＞3m/s²
故C正確，D錯誤，
故選：C．

點評：本題關鍵先對整體受力分析，再對小滑塊受力分析，然后根據牛頓第二定律列方程，聯立方程組求解．