Question

【題目】如圖所示，A、B兩物塊靜止疊放在水平地面上，A、B的質(zhì)量分別為mA=3kg，mB=2kg，A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.5，B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.2．最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g=10m/s2 ． 現(xiàn)對A施加一水平拉力F（ ）

A.當(dāng)F=12 N時(shí)，A，B都相對地面靜止
B.當(dāng)F＞22.5 N時(shí)，A相對B滑動(dòng)
C.當(dāng)F=20 N時(shí)，A，B間的摩擦力為14N
D.無論F為何值，B的加速度不會超過5m/s2

Answer 1

【答案】B,C
【解析】解：AB、AB之間的最大靜摩擦力為：fmax=μ1mAg=0.5×3×10N=15N，B與地面間的最大靜摩擦力為：

f′max=μ2（mA+mB）g=0.2×（3+2）×10N=10N

A、若A、B相對地面一起運(yùn)動(dòng)，兩者剛好不發(fā)生相對滑動(dòng)時(shí)，由牛頓第二定律得：

對B有：fmax﹣μ2（mA+mB）g=mBa0，

得 a0=2.5m/s2．

對整體有：F0﹣μ2（mA+mB）g=（mA+mB）a0，

得：F0=22.5N

當(dāng)F=12 N時(shí)，由于 f′max＜F＜F0，所以A、B相對靜止，一起相對地面運(yùn)動(dòng)，A不符合題意．

B、當(dāng)F＞F0=22.5 N時(shí)，A相對B滑動(dòng)，B符合題意．

C、當(dāng)當(dāng)F=20 N時(shí)，由于f′max＜F＜F0，所以A、B相對靜止，一起相對地面運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：

對整體：F﹣μ2（mA+mB）g=（mA+mB）a．

對A：F﹣f=mAa

聯(lián)立解得A、B間的摩擦力 f=14N，C符合題意．

D、B的加速度最大為 am= = =2.5m/s2．D不符合題意．

所以答案是：BC
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解滑動(dòng)摩擦力的相關(guān)知識，掌握滑動(dòng)摩擦力:利用公式f=μF N 進(jìn)行計(jì)算，其中FN 是物體的正壓力，不一定等于物體的重力，甚至可能和重力無關(guān).或者根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，利用平衡條件或牛頓定律來求解，以及對靜摩擦力的理解，了解靜摩擦力:靜摩擦力大小可在0與fmax 之間變化，一般應(yīng)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由平衡條件或牛頓定律來求解．