Question

如圖所示，在光滑平面上有一靜止小車，小車質量為M=5kg，小車上靜止地放置著質量為m=1kg的木塊，和小車間的動摩擦因數為μ=0.2，用水平恒力F拉動小車，下列關于木塊的加速度a_m和小車的加速度a_M，可能正確的有（　　）

A．a_m=1m/s²，a_M=1 m/s²

B．a_m=1m/s²，a_M=2 m/s²

C．a_m=2m/s²，a_M=4 m/s²

D．a_m=3m/s²，a_M=5 m/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：當M與m間的靜摩擦力f≤μmg=2N時，木塊與小車一起運動，且加速度相等；當M與m間相對滑動后，M對m的滑動摩擦力不變，則m的加速度不變，所以當M與m間的靜摩擦力剛達到最大值時，木塊的加速度最大，由牛頓第二定律得：am=

μmg

m

=μg=0.2×10m/s2=2m/s2
此時F=（M+m）a_m=（5+1）×2N=12N
當F＞12N后，木塊與小車發生相對運動，小車的加速度大于木塊的加速度，a_M＞a_m=2m/s²．故C正確，ABD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．