Question

11．在水平面上有4个彼此接触的物体，它们的质量均为m，与地面间动摩擦因数均为μ，若用水平推力F作用于物体1，使它们一起加速运动，如图所示．求：
（1）物体4对3的弹力的大小．
②若将力F水平向左作用在物体4上，4对3的弹力又为多大？

Answer 1

分析 对整体分析，根据牛顿第二定律求出整体的加速度，隔离对3后面的木块分析，根据牛顿第二定律求出作用力的大小．

解答 解：
（1）以四个物体的整体为研究对象，其加速度为a=$\frac{F-μ4mg}{4m}$=$\frac{F}{4m}$-μg------①；
物体4在水平方向受到物体3的推力F'和摩擦力的作用，根据牛顿第二定律有：F′-μmg=ma------②，
联立①②解得F′=$\frac{1}{4}$F．
力的作用是相互的，则物体4对3的弹力的大小也为$\frac{1}{4}$F．
（2）若将力F水平向左作用在物体4上，以1、2、3三个物体为研究对象，
设4对3的弹力为F′'，则根据牛顿第二定律有：F′'-μ•3mg=3ma------③，
联立①②③解得：F''=$\frac{3}{4}F$．
故答案为：（1）物体4对3的弹力的大小$\frac{1}{4}$F；
（2）若将力F水平向左作用在物体4上，4对3的弹力为$\frac{3}{4}F$．

点评 本题考查了牛顿第二定律的基本运用，掌握整体法和隔离法的灵活运用，知道整体具有相同的加速度．