Question

【題目】如圖甲所示，木板OA可繞軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，某研究小組利用此裝置探究物塊在方向始終平行于木板向上、大小為F＝8 N的力作用下加速度與傾角θ的關(guān)系。已知物塊的質(zhì)量m＝1 kg，通過DIS實(shí)驗(yàn)，描繪出了如圖乙所示的加速度大小a與傾角θ的關(guān)系圖線(θ<90°)。若物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，假定物塊與木板間的最大靜摩擦力始終等于滑動(dòng)摩擦力(g取10 m/s2)。則下列說法中正確的是( )

A．由圖象可知木板與水平面的夾角處于θ1和θ2之間時(shí)，物塊所受摩擦力一定為零

B．由圖象可知木板與水平面的夾角大于θ2時(shí)，物塊所受摩擦力一定沿木板向上

C．根據(jù)題意可以計(jì)算得出物塊加速度a0的大小為6 m/s2

D．根據(jù)題意可以計(jì)算當(dāng)θ＝45°時(shí)，物塊所受摩擦力為Ff＝μmgcos45°＝N

Answer 1

【答案】BC

【解析】由圖象可知木板與水平面的夾角處于θ1和θ2之間時(shí)，物塊的加速度為零，但摩擦力不一定為零，當(dāng)θ＝θ1時(shí)，物塊所受的摩擦力沿斜面向下，當(dāng)θ＝θ2時(shí)，物塊所受的摩擦力沿斜面向上，木板與水平面的夾角大于θ2時(shí)，物塊所受摩擦力一定沿木板向上，A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)θ＝0時(shí)，F(xiàn)－μmg＝ma0，即8 N－0.2×1×10 N＝1 kg1a0，所以a0＝6 m/s2，C正確；當(dāng)θ＝45°時(shí)，F(xiàn)<mgsin45°＋μmgcos45°，F(xiàn)>mgsin45°所以物塊保持靜止，受到的是靜摩擦力，根據(jù)平衡條件F＝mgsin45°＋Ff，可得Ff＝(8－5)N，故D錯(cuò)誤。