Question

如圖所示，物體A的質量為1kg，B的質量為2kg，已知A、B之間的動摩擦因數為0.2，B與地面之間的動摩擦因數為0.05，在A上施加水平拉力F，當F為何值時，A、B會發生相對滑動

1. A.
   1N
2. B.
   1.6N
3. C.
   2.4N
4. D.
   3N

Answer 1

CD
分析：當AB剛要發生相對滑動時它們之間的靜摩擦力達到最大值，根據牛頓第二定律分別研究B和整體求解F的值．
解答：A、B之間的最大靜摩擦力為f_m=μ₁m_Ag=0.2×1×10N=2N，B與地面間的滑動摩擦力為f=μ₂（m_A+m_B）g=0.05×3×10N=1.5N
當AB剛要發生相對滑動時它們之間的靜摩擦力達到最大值，此時B的加速度為
=m/s²=0.25m/s²
以整體為研究對象，根據牛頓第二定律得
F-f=（m₁+m₂）a
代入解得，F=2.25N
所以要A、B會發生相對滑動F的范圍為F≥2.25N
故選CD
點評：本題是隱含的臨界問題，運用整體法和隔離法交叉處理．當兩個恰好發生相對滑動時靜摩擦力達到最大值是常見的臨界條件．