Question

如图所示，在光滑平面上有一静止小车，小车质量为M=5kg，小车上静止地放置着质量为m=1kg的木块，和小车间的动摩擦因数为μ=0.2，用水平恒力F拉动小车，下列关于木块的加速度a_m和小车的加速度a_M，可能正确的有（　　）

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：对整体受力分析，根据牛顿第二定律列方程；再对m受力分析，根据牛顿第二定律列方程；最后联立方程组求解．

解答：解：当M与m间的静摩擦力f≤μmg=2N时，木块与小车一起运动，且加速度相等；当M与m间相对滑动后，M对m的滑动摩擦力不变，则m的加速度不变，所以当M与m间的静摩擦力刚达到最大值时，木块的加速度最大，由牛顿第二定律得：am=

μmg

m

=μg=0.2×10m/s2=2m/s2
此时F=（M+m）a_m=（5+1）×2N=12N
当F＞12N后，木块与小车发生相对运动，小车的加速度大于木块的加速度，a_M＞a_m=2m/s²．故C正确，ABD错误
故选：C．

点评：本题关键先对整体受力分析，再对小滑块受力分析，然后根据牛顿第二定律列方程，联立方程组求解．