18.如圖所示,A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2m和m,靜止疊放在水平地面上.A、B間的動摩擦因數(shù)為μ,B與地面間的動摩擦因數(shù)為0.5μ.最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g.現(xiàn)對A施加一水平拉力F,則( 。
A.當(dāng)F<2 μmg時,A、B都相對地面靜止
B.當(dāng)F>3 μmg時,A相對B滑動
C.當(dāng)F=2.5μmg時,A的加速度為0.25μg
D.無論F 為何值,B的加速度不會超過$\frac{1}{2}$μg

分析 根據(jù)A、B之間的最大靜摩擦力,隔離對B分析求出整體的臨界加速度,通過牛頓第二定律求出A、B不發(fā)生相對滑動時的最大拉力.然后通過整體法隔離法逐項(xiàng)分析.

解答 解:AB之間的最大靜摩擦力為:fmax=μmAg=2μmg,則A、B間發(fā)生滑動的最小加速度為a=μg,B與地面間的最大靜摩擦力為:f′max=$\frac{1}{2}$μ(mA+mB)g=$\frac{3}{2}$μmg,故拉力F最小為F:F-fmax=ma,所以F不小于3μmg,AB將發(fā)生滑動;
A、當(dāng) F<2μmg時,F(xiàn)<fmax,AB之間不會發(fā)生相對滑動,B與地面間會發(fā)生相對滑動,所以A、B 都相對地面運(yùn)動,故A錯誤.
B、由上分析可知,當(dāng)F>3μmg時,A相對B滑動.故B正確.
C、當(dāng)F=2.5μmg時,A、B以共同的加速度開始運(yùn)動,將A、B看作整體,由牛頓第二定律有F-1.5mg=3ma,解得a=$\frac{1}{3}μg$,故C錯誤,
D、對B來說,其所受合力的最大值Fm=2μmg-1.5μmg=0.5μmg,即B的加速度不會超過0.5μg,故D正確.
故選:BD.

點(diǎn)評 本題考查牛頓第二定律的綜合運(yùn)用,解決本題的突破口在于通過隔離法和整體法求出A、B不發(fā)生相對滑動時的最大拉力.

練習(xí)冊系列答案
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A.若Eq=4mg,無論h多大,小球總能沿圓軌道到達(dá)D點(diǎn)
B.小球從B到D的過程可能作勻速圓周運(yùn)動
C.調(diào)整h和E的大小,可能使小球到達(dá)D點(diǎn)時速度為零
D.調(diào)整h和E的大小,可能使小球沿圓軌道運(yùn)動到D點(diǎn)并且水平飛出后到達(dá)A點(diǎn)

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3.慣性制導(dǎo)已廣泛應(yīng)用于彈道式導(dǎo)彈工程中,這個系統(tǒng)的重要元件之一是“加速度計(jì)”.加速度計(jì)的構(gòu)造原理的示意圖如圖所示,沿導(dǎo)彈長度方向安裝的固定光滑桿上套一質(zhì)量為m的滑塊,滑塊兩側(cè)分別與勁度系數(shù)均為k的彈簧相連,兩彈簧的另一端與固定壁相連,滑塊原來靜止,彈簧處于自然長度,滑塊上有指針,可通過標(biāo)尺測出滑塊的位移,然后通過控制系統(tǒng)進(jìn)行制導(dǎo).設(shè)某段時間內(nèi)導(dǎo)彈沿水平方向運(yùn)動,指針向左偏離O點(diǎn)的距離為x,則這段時間內(nèi)導(dǎo)彈的加速度( 。
A.方向向右,大小為$\frac{2kx}{m}$B.方向向左,大小為$\frac{2kx}{m}$
C.方向向右,大小為$\frac{kx}{m}$D.方向向左,大小為$\frac{kx}{m}$

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