Question

3．如圖所示，質(zhì)量m₁=1kg、m₂=2kg的兩物體之間以及m₂與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ₁=0.3和μ₂=0.1，重力加速度g=10m/s²，求以下兩種情況下兩物體的加速度大小，并判斷兩物體之間的摩擦力是靜摩擦力還是動(dòng)摩擦力．
（1）當(dāng)施加在m₂上的拉力F為5N時(shí)．
（2）當(dāng)施加在m₂上的拉力為15N時(shí)．

Answer 1

分析 首先對(duì)物體m₁，受力分析，依據(jù)牛頓第二定律，求出最大加速度，再根據(jù)拉力F的大小不同，從而確定兩物體間是靜摩擦力，還是滑動(dòng)摩擦力，并求出各自的加速度大�。�

解答 解：對(duì)物體m₁分析，最大加速度為a_1max=$\frac{{μ}_{1}{m}_{1}g}{{m}_{1}}$=0.3×10=3m/s²；
（1）當(dāng)施加在m₂上的拉力F為5N時(shí)，整體分析，依據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)-f=（m₁+m₂）a₁；
解得：a₁=$\frac{5-0.1×3×10}{1+2}$=$\frac{2}{3}$m/s²＜3m/s²；
因此物體之存在靜摩擦力；
（2）當(dāng)施加在m₂上的拉力為15N時(shí)，則物體m₁相對(duì)物體m₂滑動(dòng)，
對(duì)物體m₂受力分析，則有：a₂=$\frac{F-{μ}_{1}{m}_{1}g-{μ}_{2}（{m}_{1}+{m}_{2}）g}{{m}_{2}}$=$\frac{15-0.3×10-0.1×30}{2}$=4.5m/s²；
答：（1）當(dāng)施加在m₂上的拉力F為5N時(shí)，加速度大小均為$\frac{2}{3}$m/s²，之間存在靜摩擦力．
（2）當(dāng)施加在m₂上的拉力為15N時(shí)，物體m₁的加速度大小為3m/s²；而物體m₂的加速度大小為4.5m/s²；物體之間存在滑動(dòng)摩擦力．

點(diǎn)評(píng) 考查靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力的確定，掌握牛頓第二定律的應(yīng)用，注意物體1的最大加速度多少，是解題的突破口，同時(shí)掌握整體法與隔離法的方法．