Question

17．如圖所示，把質(zhì)量m₁=4kg的木塊疊放在質(zhì)量m₂=5kg的木塊上．m₂放在光滑的水平面上，恰好使m₁相對(duì)m₂開始滑動(dòng)時(shí)作用于木塊m₁上的水平拉力F₁=12N，那么，應(yīng)用多大的水平拉力F₂拉木塊m₂，才能恰好使m₁相對(duì)于m₂開始運(yùn)動(dòng)．

Answer 1

分析 對(duì)整體分析，根據(jù)牛頓第二定律求出整體的加速度，隔離分析求出最大靜摩擦力，再隔離對(duì)m₁分析，結(jié)合牛頓第二定律求出恰好不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)的加速度大小，通過對(duì)整體分析，根據(jù)牛頓第二定律求出恰好發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的最小拉力．

解答 解：對(duì)整體分析，整體的加速度${a}_{1}=\frac{{F}_{1}}{{m}_{1}+{m}_{2}}=\frac{12}{4+5}=\frac{4}{3}m/{s}^{2}$，
隔離對(duì)m₂分析，根據(jù)牛頓第二定律得，最大靜摩擦力f=${m}_{2}{a}_{1}=5×\frac{4}{3}N=\frac{20}{3}N$．
當(dāng)水平拉力F₂拉木塊m₂，隔離對(duì)m₁分析，最大加速度${a}_{2}=\frac{f}{{m}_{1}}=\frac{\frac{20}{3}}{4}=\frac{5}{3}m/{s}^{2}$，
則發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的最小拉力${F}_{2}=（{m}_{1}+{m}_{2}）{a}_{2}=9×\frac{5}{3}N=15N$．
答：應(yīng)用15N的水平拉力F₂拉木塊m₂，才能恰好使m₁相對(duì)于m₂開始運(yùn)動(dòng)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了牛頓第二定律的臨界問題，通過整體法和隔離法求出兩物體間的最大靜摩擦力是解決本題的關(guān)鍵．