Question

19．如圖所示，質量為2kg的m₁和質量為1kg的m₂兩個物體疊放在一起，放在水平面，m₁與m₂、m₁與水平面間的動摩擦因數都是0.3，現用水平拉力F拉m₁，使m₁和m₂一起沿水平面運動，要使m₁和m₂之間沒有相對滑動，水平拉力F最大為多大？

Answer 1

分析 要使兩個物體能保持相對靜止，由題意可知當F最大時，物體間的摩擦力應剛好為最大靜摩擦力，則以m₂為研究對象可求得兩物體共同運動時所具有的最大加速度，再用整體法可求得F的最大值．

解答 解：當物體間的靜摩擦力達到最大值時，F達到最大．
對m₂有：f₂=μN₂=μm₂g=3N；
根據牛頓第二定律有：f₂=m₂a
解得：a=$\frac{{f}_{2}}{{m}_{2}}$=3m/s²．
對整體有F-μ（m₁+m₂）g=（m₁+m₂）a；
代入數據解得：F=18N
答：力F的最大值為180N．

點評 在解決實際的問題中，一般是要將整體法與隔離法交叉使用，要做到有分有合，靈活處理．并且要注意正確的進行受力分析，找出系統所受到的合力，再由牛頓第二定律進行列式，聯立計算．