Question

3．如圖所示，物體A疊放在物體B上，B置于光滑水平面上．A、B質量分別為m_A=6kg，m_B=2kg，A、B之間的動摩擦因數μ=0.2．開始時，作用在A上的水平拉力F=10N，此后F逐漸增加，則在F增大到45N的過程中（　�。�

• A． 兩物體先沒有相對運動，當F超過12N時，兩物體開始發生相對運動
• B． 當F=16N時，B受到A的摩擦力大小等于4N
• C． 兩物體間始終沒有發生相對運動
• D． 若拉力F作用在B上，則當F超過12N時，兩物體開始發生相對運動

Answer 1

分析 隔離對B分析，求出AB發生相對滑動時的臨界加速度，再對整體分析，運用牛頓第二定律求出剛好發生相對滑動時的拉力．

解答 解：ACD、隔離對B分析，當AB間摩擦力達到最大靜摩擦力時，A、B發生相對滑動，則：${a}_{B}=\frac{μ{m}_{A}g}{{m}_{B}}=\frac{0.2×6×10}{2}m/{s}^{2}=6m/{s}^{2}$．
再對整體：F=（m_A+m_B）a=8×6N=48N．知當拉力達到48N時，A、B才發生相對滑動．故A錯誤，C正確、D錯誤．
B、當F=16 N時，F＜48N，兩者一起運動，對整體：F=（m_A+m_B）a'
對B：f_B=m_Ba'
聯立解得：f_B=4N，故B正確．
故選：BC．

點評 本題主要考查牛頓第二定律的臨界問題，關鍵找出臨界狀態，運用整體法和隔離法，根據牛頓第二定律進行求解．