Question

7．如图所示，物体A叠放在物体B上，B置于光滑水平面上，A、B质量分别为m_A=6kg，m_B=2kg，A，B之间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s²．
（1）当施加的水平恒力F=10N时，A、B间的摩擦力的大小；
（2）当施加的水平恒力F=55N时，A、B间的摩擦力的大小．

Answer 1

分析 隔离对B分析，求出AB发生相对滑动时的临界加速度，再对整体分析，运用牛顿第二定律求出刚好发生相对滑动时的拉力．

解答 解：隔离对B分析，当AB间摩擦力达到最大静摩擦力时，A、B发生相对滑动，则：a_B=$\frac{μ{m}_{A}g}{{m}_{B}}$=$\frac{0.2×6×10}{2}$m/s²=6m/s²．
再对整体：F=（m_A+m_B）a=8×6N=48N．知当拉力达到48N时，A、B才发生相对滑动．
（1）因拉力小于48N，故两物体相对静止，所以f=m_Ba=$\frac{{m}_{B}F}{{m}_{A}+{m}_{B}}$=$\frac{10×2}{8}$=2.5N；
（2）F=55N＞48N时，两者相对滑动，则摩擦力f'=μm_Ag=0.2×60=12N．
答：（1）当施加的水平恒力F=10N时，A、B间的摩擦力的大小为2.5N；
（2）当施加的水平恒力F=55N时，A、B间的摩擦力的大小为12N．

点评 本题主要考查牛顿第二定律的临界问题，关键找出临界状态，运用整体法和隔离法，根据牛顿第二定律进行求解．