Question

19．如图所示，质量为2kg的m₁和质量为1kg的m₂两个物体叠放在一起，放在水平面，m₁与m₂、m₁与水平面间的动摩擦因数都是0.3，现用水平拉力F拉m₁，使m₁和m₂一起沿水平面运动，要使m₁和m₂之间没有相对滑动，水平拉力F最大为多大？

Answer 1

分析 要使两个物体能保持相对静止，由题意可知当F最大时，物体间的摩擦力应刚好为最大静摩擦力，则以m₂为研究对象可求得两物体共同运动时所具有的最大加速度，再用整体法可求得F的最大值．

解答 解：当物体间的静摩擦力达到最大值时，F达到最大．
对m₂有：f₂=μN₂=μm₂g=3N；
根据牛顿第二定律有：f₂=m₂a
解得：a=$\frac{{f}_{2}}{{m}_{2}}$=3m/s²．
对整体有F-μ（m₁+m₂）g=（m₁+m₂）a；
代入数据解得：F=18N
答：力F的最大值为180N．

点评 在解决实际的问题中，一般是要将整体法与隔离法交叉使用，要做到有分有合，灵活处理．并且要注意正确的进行受力分析，找出系统所受到的合力，再由牛顿第二定律进行列式，联立计算．