Question

如图，在光滑水平面上有一质量为m₁的足够长的木板，其上叠放一质量为m₂的木块．假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等．现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt（k是常数），木板和木块加速度的大小分别为a₁和a₂，下列反映a₁和a₂变化的图线中正确的是

1. A.
   
2. B.
   
3. C.
   
4. D.
   

Answer 1

A
分析：当F比较小时，两个物体相对静止，一起加速运动，加速度相同，根据牛顿第二定律得出加速度与时间的关系．当F比较大时，m₂相对于m₁运动，两者加速度不同，根据牛顿第二定律分别对两个物体研究，得出加速度与时间的关系，再选择图象．
解答：当F比较小时，两个物体相对静止，加速度相同，根据牛顿第二定律得：
a==，a∝t；
当F比较大时，m₂相对于m₁运动，根据牛顿第二定律得：
对m₁：a₁=，μ、m₁、m₂都一定，则a₁一定．
对m₂：a₂==，a₂是t的线性函数，t增大，a₂增大．由于F随时间增大，木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等，所以a₂大于两物体相对静止时的最大加速度．
故选A
点评：本题首先要分两个相对静止和相对运动两种状态分析，其次采用整体法和隔离法研究得到加速度与时间的关系式，再选择图象，是经常采用的思路．