Question

1．如图所示，两物体m₁和m₂静止在光滑的水平面上，用外力拉m₁，两物体一起向右加速．当这个外力为F₁时，两物体刚要相对滑动．换成用外力来拉m₂，要想把m₂刚好从m₁下面拉出来，问这时的外力F₂的大小是多少？

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，隔离分析，求出两物体间的最大静摩擦力．换成用外力来拉m₂，根据最大静摩擦力求出最大加速度，再对整体分析，求出外力F₂的大小．

解答 解：对整体分析，整体的加速度a=$\frac{{F}_{1}}{{m}_{1}+{m}_{2}}$，
隔离对m₂分析，两物体间的最大静摩擦力f=${m}_{2}a=\frac{{m}_{2}{F}_{1}}{{m}_{1}+{m}_{2}}$．
换成用外力来拉m₂，要想把m₂刚好从m₁下面拉出来，隔离对m₁分析，最大加速度a′=$\frac{f}{{m}_{1}}=\frac{{m}_{2}{F}_{1}}{{m}_{1}（{m}_{1}+{m}_{2}）}$，
对整体分析，外力F₂=（m₁+m₂）a′=$\frac{{m}_{2}}{{m}_{1}}{F}_{1}$．
答：这时的外力F₂的大小是$\frac{{m}_{2}}{{m}_{1}}{F}_{1}$．

点评 本题考查了牛顿第二定律的临界问题，关键抓住临界状态，结合牛顿第二定律进行求解，掌握整体法和隔离法的灵活运用．