Question

物理题求分析，要详细

木块M上放着一个质量为m的砝码，细线的另一端挂有三个质量同为m的砝码，此时木块M恰好在桌面上匀速运动。这时若将M上的砝码m拿掉，同时把挂着的砝码也摘掉一个，木块M的运动状态将（ ） A．仍做匀速直线运动 B．M运动的速度变大，做加速运动 C．M运动的速度减慢，做减速运动 D．无法判断
(ps：为什么摩擦阻力减小值一定小于砝码的重力mg)

Answer 1

由题设：摩擦力F1=f*（M+m）g=3mg，f=3m/（M+m）
同时拿去m后，M移动所需克服最大静摩擦力F2=Mg*f=3Mmg/（M+m）=，拉力F3=2mg
F3-F2=mg（2m-M）/(m+M)
因为f=3m/（m+M）<1,则M>2m,即2m-M<0
所以，F3-F2<0,拉力小于最大静摩擦，物体减速直至停止。

追问

拉力小于最大静摩擦，物体不会直接停止吗

追答

物体需要减速过程

追问

动摩擦因素恒小于1吗f=3m/（m+M）<1不解

追答

一般条件小于1，这句话到大学前一直成立

追问

原来如此谢谢

追答

不客气

Answer 2

应该选D吧。
在匀速运动状态下可以摩擦力和3个砝码的重量一样大。
(M+m)gμ=3mg
μ=3m/(M+m).
同时去掉两个砝码后，
物块的摩擦力为f=Mg*μ=3Mmg/(M+m)
物块收到砝码的牵引力F=2mg.至于现在小物块做什么运动，就要判断这两个力的大小。
F-f=2mg-3Mmg/(M+m)=(2m^2-Mm)g/(M+m)
由于我们不知道M与m的大小关系，这个应该是无法判断的。

追问

那如果m的质量小于M要怎么判断？

追答

如果m的质量小于M,
F-f=2mg-3Mmg/(M+m)=(2m^2-Mm)g/(M+m)<0.
F<f.
动力小于摩擦力，就做减速运动呗。

Answer 3

由于匀速运动方向不可知，所以有两种情况：
1：μMg-2mg=0，μ(M+m)g-3mg=0，解得A且μmg=mg
2：F-(μ(M+m)g+3mg)=0，F-(μMg+2mg)=Ma，解得D且μmg=Ma-mg，
此时摩擦阻力减小值可能小于砝码的重力mg
最后选D