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专题36 临界问题
一、单选题
1.如图所示,一劲度系数为
的轻质弹簧,上端固定,下端连一质量为
的物块
,
放在质量也为
的托盘
上,
以
表示
对
的作用力,
表示弹簧的伸长量。初始时,在竖直向上的力
作用下系统静止,且弹簧处于自然状态
(
)。现改变力
的大小,使
以
的加速度匀加速向下运动(
为重力加速度,空气阻力不计),此过程中
随
变化的图像正确的是( )
A.
B.
C.
D.
2.如图所示,质量为2m 的物块A 和质量为m 的物块B 用一轻弹簧相连,将A 用承受力足够大的轻绳悬挂于天花板
上,用一个托盘托着B 使弹簧恰好处于原长,系统处于静止状态。现将托盘撤掉,则下列说法正确的是(重力加速度
为g)( )
A.托盘撤掉瞬间,轻绳拉力大小为mg
B.托盘撤掉瞬间,B 物块的加速度大小为3g
C.托盘撤掉后,B 物块向下运动速度最大时,轻绳拉力大小为3mg
D.托盘撤掉后,B 物块向下运动到最低点时,弹簧弹力大小为mg
3.如图所示,劲度系数为k 的竖直轻弹簧下端固定在地面上,上端与质量为m 的物块B 连接,质量为2m 的物块A 叠
放在B 上,系统处于静止状态。现对物块A 施加竖直向上的拉力,使A 以加速度0.5g 竖直向上做
匀加速直线运动直至与B 分离,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.拉力刚作用瞬间,拉力的大小为mg
B.物块A、B 分离时,弹簧弹力大小为2.5mg
C.物块A、B 分离时,物块的速度大小为
D.从开始运动到物块A、B 分离的过程中,拉力F 做的功为
4.一根劲度系数为k 的轻弹簧,上端固定,下端系一质量为m 的物块。用一水平木板将物块托住,使弹簧处于原长
状态,如图所示。现让木板由静止开始向下匀加速运动,加速度大小
已知重力加速度为g,弹簧始终在弹性限
度内,忽略一切阻力。下列说法正确的是( )
A.物块下落的整个过程中,物块、弹簧和木板组成的系统机械能守恒
B.当弹簧的伸长量
时,物块与木板分离
C.物块下落到最低点时的加速度等于g D.在以后的运动过程中弹簧不会再恢复到原长
5.如图所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端叠放两个质量均为
的物体A、B(B 物体与弹簧栓接),
弹簧的劲度系数为
,初始时系统处于静止状态。现用大小为
,方向竖直向上的拉力
F
作用在物体A 上,使物体A 开始向上运动,重力加速度g 取
,空气阻力忽略不计,下列说
法
错误的是( )
A.外力施加的瞬间,A、B 的加速度大小为
B.当弹簧压缩量减小
时,A、B 间弹力大小为
C.A、B 分离时,A 物体的位移大小为
D.B 物体速度达到最大时,弹簧被压缩了
6.如图所示,劲度系数为k 的轻弹簧一端固定于墙上,另一端连接一物体A。用质量与A 相同的物体B 推物体A 使
弹簧压缩,A、B 与地面的动摩擦因数分别为μA和μB,且μA<μB,释放A、B,两者向右运动一段时间之后将会分离,
则A、B 分离时弹簧的( )
A.伸长量为
B.压缩量为
C.伸长量为
D.压缩量为
7.如图所示,倾角为30°、足够长的光滑斜面固定在水平地面上,轻弹簧的一端固定在斜面的底端,另一端与放在斜
面上的物体B 连接。放在斜面上的物体A、B 紧靠在一起但不粘连,两物体的质量均为1kg,初始时,物体A 与物体
B 静止在斜面上。现用平行于斜面向上的外力F 作用在物体A 上,使物体A 沿斜面向上做匀加速运动,0.2s 后F 为恒
力。已知弹簧的劲度系数为100N/m,弹簧始终处于弹性限度内,弹簧的弹性势能表达式:
(其中k 为弹簧
的劲度系数,x 为弹簧的形变量),取重力加速度
。下列说法正确的是( )
A.外力F 的最大值为20N
B.外力F 的最小值为10N
C.
时,物体A 的速度为
D.整个过程中弹簧可以恢复到原长
8.如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与物块A 连接在一起,物块B 靠放在A 右侧,两者位于O 点,弹簧处于压
缩状态。A、B 由O 点静止释放后沿斜面向上运动,在C 点分离后B 上升到某位置静止,A 运动到C 点下方某位置D
(未画出)速度为零。A、B 与斜面间的动摩擦因数相同,弹簧未超过弹性限度,上述过程中( )
A.两物块在C 点时,弹簧处于压缩状态
B.弹簧的弹力方向不发生变化
C.B 速度最大的位置在OC 之间且在OC 中点的上方
D.位置D 可能位于O 点的下方
9.如图所示,木板B 固定在弹簧上,木块A 叠放在B 上,A、B 相对静止,待系统平衡后用竖直向上的变力F 作用
于A,使A、B 一起缓慢上升,AB 不分离,在A、B 一起运动过程中,下面说法正确的是( )
A.一起缓慢上升过程中A 对B 的摩擦力不变
B.在某时刻撤去F,此后运动中A 可能相对B 滑动
C.在某时刻撤去F,此后运动中AB 的加速度可能大于g
D.在某时刻撤去F,在A、B 下降的过程中,B 对A 的作用力一直增大
10.如图所示,A、B 两物块的质量分别为
和
,静止叠放在水平地面上。已知A、B 间的动摩擦因
数为
,B 与地面间的动摩擦因数为
,重力加速度g 取
。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,现对
A 施加一水平拉力F,则( )
A.当
时,A 与B 相对地面静止
B.当
时,A 的加速度大小为
C.当
时,A 与B 发生相对滑动
D.无论F 为何值,B 加速度大小不会超过
11.如图所示,完全相同的三条轮胎整齐叠放在墙角,所有接触面间的动摩擦因数均相同,最大静摩擦力等于滑动摩
擦力。现将水平向右的恒力F 作用在中间轮胎上,一小段时间后三条轮胎的位置可能是( )
A.
B.
C.
D.
12.如图甲所示,物块A、B 静止叠放在水平地面上,B 受到从零开始逐渐增大的水平拉力F 的作用,A、B 间的摩
擦力
、B 与地面间的摩擦力
随水平拉力F 变化的情况如图乙所示。已知物块A 的质量
,取
,
设最大静摩擦力等于滑动摩擦力, 则下列说法正确的是( )
A.物块B 与地面间的动摩擦因数为0.25
B.物块B 与地面间的动摩擦因数为0.1
C.当
时,A、B 发生相对滑动
D.当
时,
的加速度随
的增大而增大
13.如图所示,光滑水平面上有一足够长的轻质绸布C,C 上静止地放有质量分别为2m、m 的物块A 和B,A、B 与
绸布间的动摩擦因数均为μ。已知A、B 与C 间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对A 施一水平拉力F,F 从0 开始
逐渐增大,下列说法正确的是( )
A.当F=0.5μmg 时,A、B、C 均保持静止不动
B.当F=2.5μmg 时,A、C 不会发生相对滑动
C.当F=3.5μmg 时,B、C 以相同加速度运动
D.只要力F 足够大,A、C 一定会发生相对滑动
二、多选题
14.如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端叠放两个质量均为
的物体A、B(B 与弹簧连接,A、B
均可视为质点),弹簧的劲度系数为
,初始时刻物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F 作用在A 上,使A 开始
向上做加速度大小为
的匀加速运动,测得A、B 的
图像如图乙所示,物体B 的
图像在
时刻的斜率
与轴平行,已知重力加速度大小为
,则( )
A.施加力F 的瞬间,拉力F 的大小为
B.施加力F 的瞬间,A、B 间的弹力大小为
C.A、B 在t1时刻分离,此时弹簧弹力等于B 的重力
D.B 上升速度最大时,A、B 间的距离为
15.如图所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端叠放两个质量均为
的物体
(B 物体与弹簧栓接),
弹簧的劲度系数为
,初始时系统处于静止状态。现用一方向竖直向上的拉力
作用在物体A 上,使物体A
开始向上做加速度
的匀加速直线运动,重力加速度
取
,空气阻力忽略不计,下列说法正确的是(
)
A.外力
刚施加的瞬间,
的大小为
B.当弹簧压缩量减小到
时,
间弹力大小为
C.A、B 分离时,A 物体的位移大小为
D.B 物体速度达到最大时,B 物体的位移为
16.如图甲所示,在倾角为
=30°的固定光滑斜面上,轻质弹簧下端固定在底端挡板上,另一端与质量为m 的小滑块
A 相连,A 上叠放另一个质量也为m 的小滑块B,弹簧的劲度系数为k,初始时滑块均处于静止状态。现用沿斜面向
上的拉力F 作用在滑块B 上,使B 开始沿斜面向上做加速度为a 的匀加速运动,测得两个滑块的v-t 图像如图乙所示,
重力加速度为g,则( )
A.施加拉力F 前,弹簧的形变量为
B.拉力F 刚施加上时,A 的加速度为0
C.A、B 在t1时刻分离,此时弹簧弹力大小为
D.弹簧恢复到原长时,A 的速度达到最大值
17.如图甲所示,质量均为m 的A、B 两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止。用恒力F 向上拉B,分离前,A、B 运
动的加速度随位移变化如图乙所示,运动距离h 时,B 与A 分离。重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.在B 与A 分离之前,它们做匀变速直线运动
B.弹簧的劲度系数等于
C.F 作用后瞬间,B 对A 的压力大小为
D.B 和A 分离后,B 还能继续上升
18.水平地面上有一质量为
的长木板,木板的左端上有一质量为
的物块,如图(a)所示。用水平向右的拉力F
作用在物块上,F 随时间t 的变化关系如图(b)所示,其中
、
分别为
、
时刻F 的大小。木板的加速度
随时
间t 的变化关系如图(c)所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为
,物块与木板间的动摩擦因数为
,假设最大
静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等,重力加速度大小为g。则( )
A.
B.
C.
D.在
时间段物块与木板加速度相等
19.如图所示,A、B、C 三个物体静止叠放在水平桌面上,物体A 的质量为2m,B 和C 的质量都是m,A、B 间的动
摩擦因数为
,B、C 间的动摩擦因数为
,B 和地面间的动摩擦因数为
,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重
力加速度为g。现对A 施加一水平向右的拉力F,则下列判断正确的是( )
A.无论力F 为何值,B 的加速度不会超过
B.当力
时,B 相对A 滑动
C.若A、B、C 三个物体始终相对静止,则力F 不能超过
D.当力
时,A、B 间的摩擦力为
20.如图甲所示,用黏性材料粘在一起的A、B 两物块静止于光滑水平面上,两物块的质量分别为
、
,当A、B 之间产生拉力且大于0.3N 时A、B 将会分离。
时刻开始对物块A 施加一水平推力
,同时
对物块B 施加同一方向的拉力
,使A、B 从静止开始运动,运动过程中
方向保持不变,
的大小随时间
变化的规律如图乙所示。则下列关于A、B 两物块受力及运动情况的分析,正确的是( )
A.
时刻A、B 之间作用力大小为0.6N
B.
时刻A、B 之间作用力为零
C.
时刻A 对B 的作用力方向向左
D.从
时刻到A、B 分离,它们运动的位移为5.4m
三、解答题
21.如图所示,水平地面上物块A、B 叠放在一起,某时刻两物块同时获得水平向右的大小为4m/s 的初速度。此时在
物块B 上施加一斜向上的恒力F,使两物块一起向右做匀加速直线运动,经过3s 的时间运动了21m,已知物块A 的质
量为0.5kg、物块B 的质量为1.0kg。物块B 与地面之间的动摩擦因数为0.4,g 取10
。求:
(1)物块A、B 之间的动摩擦因数
至少为多大;
(2)拉力F 的最小值(结果可用根式表示)。
《专题36 临界问题》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
C
D
B
C
C
C
D
B
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
A
B
B
BD
CD
AC
BCD
BCD
CD
AD
1.D
【详解】设物块和托盘间的压力为零时弹簧的伸长量为x,则有
解得
在此之前,根据
当x=0 时
可知,二者之间的压力FN由开始运动时的
线性减小到零。
2.C
【详解】A.托盘撤掉瞬间,弹簧还是原长,则轻绳拉力与A 物块的重力平衡,大小为2mg,A 错误;
B.托盘撤掉瞬间,B 物块只受重力,则其加速度大小为g,B 错误;
C.托盘撤掉后,B 物块向下运动速度最大时,B 物块所受合力为零,则弹簧弹力大小等于B 物块的重力mg,对A 物
块据平衡条件可得,轻绳拉力大小为F=2mg+mg=3mg C 正确;
D.托盘撤掉后,B 物块先向下做加速运动,再向下做减速运动,运动到最低点时,有向上的加速度,所以弹簧弹力
大小大于mg,D 错误。
3.C
【详解】A.拉力刚作用瞬间,以A、B 为整体,由于此时弹簧弹力大小等于A、B 的总重力,根据牛顿第二定律可得
故A 错误;
B.物块A 与物块B 恰好分离,A、B 间的弹力为0,以物块B 为研究对象,由牛顿第二定律得
解得
故B 错误;
C.开始物块A、B 叠放在弹簧上静止时有
解得
分离时有
解得
则上升的高度为
由运动学公式得
联立解得物块A、B 分离时,物块的速度大小为
故C 正确;
D.从开始运动到物块A、B 分离的过程中,根据动能定理可得
其中
联立解得拉力F 做的功为
故D 错误。
4.D
【详解】A.物块下落的整个过程中,受到木板的支持力作用,且支持力对物块做负功,所以物块、弹簧和地球组成
的系统机械能减小,故A 错误;
B.当物块与木板之间的弹力为零,加速度为
时,恰好与木板分离,则对物块受力分析有
解得
故B 错误;
C.若没有木板的作用,则物块由初态(弹簧处于自然长度)开始下落,到最低点为简谐运动,由对称性可知最低点
时的加速度大小为g,但实际过程中,有木板的作用力,则物块全程不是简谐运动,则最低点加速度不为g,故C 错
误。
D.若没有木板的作用,则物块由初态(弹簧处于自然长度)开始下落,到最低点为简谐运动,按照对称性可知物块
做往复运动,还要运动到原来高度,即弹簧原长处,但由于木板对物块做负功,导致物块、弹簧和地球组成的系统机
械能减小,当物块向上运动至速度为零时,回不到原来的高度,则弹簧也就不会恢复原长,故D 正确。
5.B
【详解】A.外力施加的瞬间,对A、B 整体,根据牛顿第二定律可得加速度大小为
故A 正确,不符合题意;
B.开始时弹簧的压缩量为
当弹簧压缩量减小
时,此时的弹力为
对A、B 整体有
解得
对A 有
解得
故B 错误,符合题意;
C.A、B 分离时,两物体间的弹力为零,加速度相等,则对A、B 整体有
对A 有
联立解得
即此时弹簧的压缩量为
,A 物体的位移大小为
故C 正确,不符合题意;
D.当A、B 分离时,因弹力为
可知物体B 继续向上加速,当加速度为零时速度最大,此时
解得
即B 物体速度达到最大时,弹簧被压缩了
,故D 正确,不符合题意。
【点睛】注意分析在整个运动过程中,AB 之间的运动关系。注意整体法和隔离法的综合应用。
6.C
【详解】弹簧压缩时A、B 一起运动不会分离,A、B 分离时弹簧处于伸长状态,当A、B 分离时其相互作用力为0,
且在此瞬间两者加速度大小相等,则根据牛顿第二定律,对B 有
对A 有
联立解得
故选C。
7.C
【详解】AB.依题意,A、B 两物体静止在斜面上时,有
0.2s 时二者之间作用力为零,可得
由匀加速直线运动公式,可知
解得
,
施加外力瞬间,F 为最小值,可得
两物体分离前瞬间,F 为最大值,可得
解得
故AB 错误;
C.
时,物体A、B 具有相同的速度
故C 正确;
D.二者分离后,若弹簧恢复到原长时,设其速度为
,由功能关系可得
解得
可知整个过程中弹簧不可以恢复到原长。故D 错误。
8.C
【详解】AB.设斜面的倾角为
,两物块在C 点时分离,此时物块B 的加速度与A 的加速度相等,即
故此时弹簧对A 的无弹力,弹簧处于原长状态,之后弹簧对A 施加沿斜面向下的拉力,A
的加速度小于B 的加速度,两物体沿斜面向上做减速运动,AB 错误;
C.设B 速度最大的位置距
点的距离为
,则
从
到C ,由动能定理可知
即
解得
故B 速度最大的位置在OC 之间且在OC 中点的上方,C 正确;
D.根据能量守恒定律可知,系统的弹性势能不可能比开始时大,D 错误。
9.D
【详解】A.一起缓慢上升过程中,以A、B 为整体,根据受力平衡可得
由于弹簧弹力逐渐减小,可知拉力
逐渐增大;
以A 为对象,设木板B 斜面倾角为
,根据受力平衡可得
可知B 对A 摩擦力不断变小,则A 对B 的摩擦力不断变小,故A 错误;
B.设A、B 间的动摩擦因数为
,根据题意有
在某时刻撤去
,设A、B 向下加速的加速度大小为
,以A 为对象,则有
可得
故此后运动中A、B 相对静止,故B 错误;
C.在某时刻撤去
,此后运动中A、B 相对静止,则最高点时的加速度最大,且撤去力
前,整体重力和弹簧弹力
的合力小于整体重力,则最高点加速度小于
,此后运动中AB 的加速度不可能大于
,故C 错误;
D.在某时刻撤去
,在A、B 下降的过程中,A 的加速度先向下逐渐减小,后向上逐渐增大,则B 对A 的作用力一
直增大,故D 正确。
10.B
【详解】A.A、B 间的最大静摩擦力力为
B 与地面间的最大静摩擦力力为
可知当
时,A 与B 相对地面静止,故A 错误;
BCD.设当拉力为
时,A、B 刚好保持相对静止一起在水平面上加速运动,以A、B 为整体,根据牛顿第二定律可
得
以B 为对象,根据牛顿第二定律可得
联立解得
,
可知当
时,A 与B 发生相对滑动;当
时,A、B 保持相对静止一起在水平面上加速运动,以A、B 为
整体,根据牛顿第二定律可得
解得
当A 与B 发生相对滑动时,B 的加速度最大,则有
解得
故B 正确,CD 错误。
11.A
【详解】第三条轮胎与地面之间的最大静摩擦力
第二条轮胎与第三条轮胎之间的最大静摩擦力
由此可发现,第三条轮胎不可能对地发生位移,当拉力足够大时,第二条轮胎可以带动第一条轮胎运动,同时与第一
条轮胎发生相对位移。
12.B
【详解】CD.根据图乙可知,当
时,B 与地面间的摩擦力达到最大值,此后随着F 的增大A、B 保持相对静
止一起加速运动,该过程中随着F 的增大,A、B 之间的静摩擦力逐渐增大,当
时,A、B 间的静摩擦力达到
最大值,此后随着F 的继续增大,A、B 将发生相对滑动,A 在水平方向所受到的合外力达到最大值,即为滑动摩擦
力,加速度将恒定不变,故CD 错误;
AB.根据图乙可知,当
时,A、B 刚要相对滑动,此时
且此时两者加速度相等,对
由牛顿第二定律得
对A、B 整体由牛顿第二定律有
代入数据可得
设B 与地面间的动摩擦因数为
,相对滑动时
代入数据可得
故A 错误,B 正确。
13.B
【详解】B 对C 的最大作用力为
由于C 是轻质绸布,故AC 间最大作用力为
小于AC 间最大静摩擦力
,即无论F 多大,A 与C 都不会发生相对滑动。
B 与C 发生相对滑动时,对B 由牛顿第二定律
对ABC 整体,由牛顿第二定律
故当
B 与C 将发生相对滑动,且发生相对滑动后,二者加速度不同。
水平地面光滑,故只要水平力不为零,系统就会发生运动。故B 正确,ABD 错误。
14.BD
【详解】A.根据题意可知,施加力
前,A、B 整体受力平衡,则弹簧弹力
施加力
的瞬间,对整体由牛顿第二定律有
解得
故A 错误;
B.设此时A、B 间的弹力大小为
,对B 有
解得
故B 正确;
C.A、B 在
时刻分离,此时A、B 具有共同的速度与加速度,且
,对B 有
解得此时弹簧弹力大小
故C 错误;
D.
时刻B 上升速度最大,加速度为零,则
解得此时弹簧的形变量
B 上升的高度
A 上升的高度
所以A、B 间的距离
故D 正确。
15.CD
【详解】A.施加外力前,系统处于静止状态,对整体受力分析,由平衡条件可得
代入数据解得
外力施加的瞬间,物体A 加速度为4m/s2,对整体由牛顿第二定律得
代入数据解得
A 错误;
B.当弹簧压缩量减小到
时,设A、B 间弹力大小为FAB,对A 受力分析,由牛顿第二定律可得
对A、B 组成的系统受力分析,由牛顿第二定律得
代入数据解得
B 错误;
C.设A、B 分离时,弹簧的形变量为x2,对B 受力分析,由牛顿第二定律得
所以A 物体的位移大小为
C 正确;
D.当B 物体的合力为零时速度最大,由C 可知,A、B 分离时有向上的加速度,所以速度最大时A、B 已经分离,当
合力为零时,对B 受力分析,由平衡条件得
代入数据解得
D 正确。
16.AC
【详解】A.施加F 前,物体A、B 整体平衡,根据平衡条件,有
解得
故A 正确;
B.由图乙可知,拉力F 刚施加上时,物体A、B 还未分离,具有相同加速度a,故B 错误;
C.A、B 在t1时刻分离,此时它们具有相同得加速度和速度,且
对A
代入解得
故C 正确;
D.当A 受到合力为零时,即
此时A 达到最大速度,故D 错误。
17.BCD
【详解】A.由图乙可知在B 与A 分离之前,它们的加速度在变化,故它们做的不是匀变速直线运动,故A 错误;
B.F 未作用时,对AB,由平衡条件有
(
为压缩量)
图乙可知F 作用瞬间,AB 加速度大小为
此时对AB 有
联立解得
AB 分离瞬间,AB 间弹力为0,二者加速度相等,对B 有
对A 有
联立解得
,故B 正确;
C.F 作用后瞬间,对B 有
联立解得A 对B 的支持力
根据牛顿第三定律,可知B 对A 的压力大小为
,故C 正确;
D.从F 作用到AB 分离过程,结合图乙,由动能定理有
联立解得AB 分离时的速度
AB 分离后,对B 有
联立解得B 和A 分离后,B 还能继续上升的距离
,故D 正确。
18.BCD
【详解】A.图(c)可知,t1时滑块木板一起刚在从水平滑动,此时滑块与木板相对静止,木板刚要滑动,此时以整
体为对象有
A 错误;
BC.图(c)可知,t2滑块与木板刚要发生相对滑动,以整体为对象, 根据牛顿第二定律,有
以木板为对象,根据牛顿第二定律,有
解得
BC 正确;
D.图(c)可知,0~t2这段时间滑块与木板相对静止,所以有相同的加速度,D 正确。
19.CD
【详解】C .A 与B 间的最大静摩擦力的大小为
C 与B 间的最大静摩擦力的大小为
B 与地间的最大静摩擦力的大小为
要使A、B、C 都始终相对静止,三者一起向右加速,则对整体有
假设C 恰好与B 相对不滑动,则对C 有
解得
,
设此时A 与B 间的摩擦力为f,对A 有
解得
表明C 达到临界时A 还没有,故要使三者始终相对静止,则力F 不能超过
,故C 正确;
B.当A 相对B 滑动时,C 早已相对B 滑动,对A、B 整体得
对A 有
解得
故当拉力F 大于
时,B 与A 相对滑动,故B 错误;
A.当F 较大时,A、C 都会相对B 滑动,B 的加速度达到最大,对B 有
解得
故A 错误;
D.当
时,可知A、B、C 三个物体始终相对静止一起加速运动,对整体有
解得
对A 有
解得A、B 间的摩擦力为
故D 正确。
20.AD
【详解】D.设时刻A、B 分离,分离之前A、B 共同运动,加速度为
,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律有
代入数据解得
分离时,对B 分析有
代入数据解得
由乙图,可知经历时间
此时A、B 分离,根据位移公式有
故D 正确;
AB.当
时由乙图可得
此时AB 未分离,对B 分析,根据牛顿第二定律有
代入数据解得
故A 正确,B 错误;
C.当
时
此时AB 未分离,对对B 分析,根据牛顿第二定律有
解得
此时A 对B 的作用力方向向右,故C 错误。
21.(1)0.2;(2)
【详解】(1)A、B 一起做匀速直线运动,则有
解得
物块A、B 之间的动摩擦因数取最小值时,对物块A 有
解得
(2)对物块A、B 整体进行受力分析,设F 与水平面的夹角为
,由牛顿第二定律得
解得
令
解得
当
时有最小值,即