Question

木塊A、B靜止疊放在光滑水平地面上，A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為2m，現(xiàn)在施加水平拉力F拉B，A、B剛好不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，一起沿水平面運(yùn)動(dòng)，若改為水平力F₁拉A，使A、B也保持相對(duì)靜止，一起沿水平面運(yùn)動(dòng)，則F₁的最大值是多少．

Answer 1

【答案】分析：物體A與B剛好不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件是A、B間的靜摩擦力達(dá)到最大值，可以先對(duì)A或B受力分析，再對(duì)整體受力分析，然后根據(jù)牛頓第二定律列式求解．
解答：解：力F拉物體B時(shí)，A、B恰好不滑動(dòng)，故A、B間的靜摩擦力達(dá)到最大值，對(duì)物體A受力分析，受重力mg、支持力N₁、向前的靜摩擦力f_m，根據(jù)牛頓第二定律，有
f_m=ma       ①
對(duì)A、B整體受力分析，受重力3mg、支持力和拉力F，根據(jù)牛頓第二定律，有
F=3ma           ②
由①②解得
f_m=
當(dāng)F₁作用在物體A上時(shí)，A、B恰好不滑動(dòng)時(shí)，A、B間的靜摩擦力達(dá)到最大值，對(duì)物體A，有
F₁-f_m=ma₁     ③
對(duì)整體，有
F₁=3ma₁    ④
由上述各式聯(lián)立解得
F₁=
即F₁的最大值是．
點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵抓住恰好不滑動(dòng)的臨界條件，然后靈活地選擇研究對(duì)象，運(yùn)用牛頓第二定律列式求解．