题目内容
【题目】如图所示,水平地面上有三个质量均为m=1kg的小物块A、B、C,A、B间用一根轻绳水平相连.一水平恒力F作用于物块A上,使三物块以相同的加速度运动一段时间后撤去F.已知B与C间的动摩擦因数=0.5,A和C与地面间的动摩擦因数均为=0.2.若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2.求:
(1)力F的最大值;
(2)从撤去F到三物块停止运动的过程中,B受到的摩擦力.
【答案】(1) (2) ,方向水平向左
【解析】
(1)由牛顿第二定律求出B、C相对滑动时的临界加速度,然后应用牛顿第二定律求出最大拉力。
(2)应用牛顿第二定律求出撤去拉力后的加速度,求出B受到的摩擦力。
(1)B、C刚要滑动时,由牛顿第二定律得:
对C:μ1mg-μ2(m+m)g=ma,
解得:a=1m/s2,
对ABC系统:F-μ2(m+m+m)g=3ma,
解得:F=9N;
(2)撤去拉力后,设BC相对静止,由牛顿第二定律得:
对ABC系统:μ2(m+m+m)g=3ma′,
解得:a′=2m/s2,
对C:μ2(m+m)g-fBC=ma′,
解得:fBC=2N<fBm=μ1mg=5N,
假设正确,撤去拉力后BC 相对静止,它们间的摩擦力为2N;
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