Question

17．如圖所示，把質量m₁=4kg的木塊疊放在質量m₂=5kg的木塊上．m₂放在光滑的水平面上，恰好使m₁相對m₂開始滑動時作用于木塊m₁上的水平拉力F₁=12N，那么，應用多大的水平拉力F₂拉木塊m₂，才能恰好使m₁相對于m₂開始運動．

Answer 1

分析 對整體分析，根據牛頓第二定律求出整體的加速度，隔離分析求出最大靜摩擦力，再隔離對m₁分析，結合牛頓第二定律求出恰好不發(fā)生相對滑動時的加速度大小，通過對整體分析，根據牛頓第二定律求出恰好發(fā)生相對滑動的最小拉力．

解答 解：對整體分析，整體的加速度${a}_{1}=\frac{{F}_{1}}{{m}_{1}+{m}_{2}}=\frac{12}{4+5}=\frac{4}{3}m/{s}^{2}$，
隔離對m₂分析，根據牛頓第二定律得，最大靜摩擦力f=${m}_{2}{a}_{1}=5×\frac{4}{3}N=\frac{20}{3}N$．
當水平拉力F₂拉木塊m₂，隔離對m₁分析，最大加速度${a}_{2}=\frac{f}{{m}_{1}}=\frac{\frac{20}{3}}{4}=\frac{5}{3}m/{s}^{2}$，
則發(fā)生相對滑動的最小拉力${F}_{2}=（{m}_{1}+{m}_{2}）{a}_{2}=9×\frac{5}{3}N=15N$．
答：應用15N的水平拉力F₂拉木塊m₂，才能恰好使m₁相對于m₂開始運動．

點評 本題考查了牛頓第二定律的臨界問題，通過整體法和隔離法求出兩物體間的最大靜摩擦力是解決本題的關鍵．