Question

6．如圖所示，質(zhì)量m=10kg和M=20kg的兩物塊，疊放在動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.50的粗糙水平地面上，物塊m通過(guò)處于水平位置的輕質(zhì)彈簧與豎直墻連接，初始彈簧處于原長(zhǎng)，彈簧的勁度系數(shù)k=250N/m，現(xiàn)將一水平力F作用在物塊M上，使其緩慢地向墻壁靠近，當(dāng)移動(dòng)40cm時(shí)，兩物塊開(kāi)始滑動(dòng)，則此時(shí)水平推力F為多大（g取10N/kg）？

Answer 1

分析 當(dāng)移動(dòng)40cm時(shí)，兩物塊開(kāi)始滑動(dòng)，此時(shí)對(duì)M與m整體進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件列式求解．

解答 解：考慮恰好要滑動(dòng)時(shí)，首先對(duì)M與m整體受力分析，受重力、支持力、彈簧的彈力和向右的靜摩擦力；
根據(jù)平衡條件，有：F=f+kx，
其中f=μN(yùn)=μ（M+m）g=0.5×（20+10）×10=150N，
解得：F=150+250×0.4=250N；
答：此時(shí)水平推力F為250N．

點(diǎn)評(píng) 本題是力平衡問(wèn)題中的臨界問(wèn)題，關(guān)鍵是正確的受力分析；
平衡的臨界問(wèn)題：由某種物理現(xiàn)象變化為另一種物理現(xiàn)象或由某種物理狀態(tài)變化為另一種物理狀態(tài)時(shí)，發(fā)生轉(zhuǎn)折的狀態(tài)叫臨界狀態(tài)，臨界狀態(tài)可以理解為“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”某種現(xiàn)象的狀態(tài)．平衡物體的臨界狀態(tài)是指物體所處的平衡狀態(tài)將要發(fā)生變化的狀態(tài)．往往 利用“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”的條件．