2023 年全国甲卷理科综合（物理部分）选择题第六题

     

一、试题如下

题目：用水平拉力使质量分别为 m甲、m乙的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿直线运动，两物体与桌面间的动摩擦因数分别为甲和乙。甲、乙两物体运动后，所受拉力F与其加速度a 的关系图线如图所示。由图可知（）

A. m甲< m乙

B. m甲> m乙

C.甲<乙

D.甲>乙

二、考查知识点

本题主要考查物体的受力分析，考查对牛顿第二定律的理解和应用，特别是从图形中分析和得出关键信息的能力。

三、详细解析

我们从题目中给出的拉力F与质量M之间的图形可以得到两个很重要的信息：

1、甲乙两个物体开始产生加速度时的拉力F相同；

这说明，甲乙两个物体的最大静摩擦力相同，我们可以认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。所以，根据这一信息，我们可以有以下等式：

甲m甲g=乙m乙g，即：甲m甲g=乙m乙

所以，根据上面的式子，我们就可以得到一个很重要的结论，甲乙两个物体与水平桌面的动摩擦因数以及甲乙两个物体的质量不能是均是某一个物体的值大。

所以，我们本题的答案要么选BC，要么选AD。

2、甲乙两个物体开始运动后，在同样拉力的作用下，甲物体的加速度小于乙物体的加速度；或者说在具有相同的加速度时，甲物体需要的拉力要大于乙物体需要的拉力。

结合上面的分析，在拉力F相同时，甲乙两个物体的合外力也一定相同，即：

F-甲m甲g=F-乙m乙g=F合

根据牛顿第二定律：

F合=m甲*a甲

F合=m乙*a乙

那么，在合外力相同的情况下，质量大的物体，加速度就小，反之，质量小的物体，加速度就大。

在相同的合外力的作用下，甲物体的加速度小于乙物体的加速度，所以，甲物体的质量大于乙物体的质量，即：m甲> m乙，又根据：甲m甲g=乙m乙，所以，有：甲<乙。

综上分析可知，本题的正确答案为选项BC。