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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am和小车的加速度aM，可能正确的有（　　）A. am=2m/s2，aM=1 m/s2B. am=1m/s2，aM=2 m/s2C. am=2m/s2，aM=4 m/s2D. am=3m/s2，aM=5 m/s2

分类: 作业答案 • 2022-06-12 18:47:03
问题描述：

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am和小车的加速度aM，可能正确的有（　　）
A. am=2m/s2，aM=1 m/s2
B. am=1m/s2，aM=2 m/s2
C. am=2m/s2，aM=4 m/s2
D. am=3m/s2，aM=5 m/s2

答

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：a＝

μmg
m
＝μg＝2m/s2
此时F=（M+m）am=（5+1）×2N=12N
当F＜12N，有aM=am．
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，aM＞am=2m/s2．故C正确，A、B、D错误．
故选：C．
答案解析：当M和m之间的摩擦力未达到最大静摩擦力，两者一起运动，具有共同的加速度，达到最大静摩擦力后，发生相对滑动，M的加速度大于m的加速度，结合牛顿第二定律分析求解．
考试点：牛顿第二定律．
知识点：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．

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