叠放问题剖析 详解

叠放问题剖析叠加物体问题的关键处在于摩擦力的辨析，首先要判断是滑动摩擦力还是静摩擦力，其判断依据为：①相对滑动，②速度，③加速度；然后判断摩擦力的方向；最后依据物理公式构建动力学方程式。判断摩擦力：1、 如果速度相同，且在没有摩擦力存在的情况下加速度也相同，则两物块之间没有摩擦力；2、 如果速度相同，且有摩擦力存在的情况下加速度相同，则两物块之间为静摩擦力，加速度相同时摩擦力方向即为静摩擦力方向；3、 如果速度相同，而有摩擦力存在的情况下加速度不相同，则两物块之间为滑动摩擦力，加速度大的滑动摩擦力方向与运动方向相同，加速度小的滑动摩擦力方向与运动方向相同；4、 如果速度不同，则一定是滑动摩擦力，滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反。注意：1、2情况时叠加物体一起动，不分离；3、4情况时叠加物体分离。两个叠着放的物体，如果有相对运动，就有滑动摩擦力，如果是相对静止的，就可能有静摩擦力。摩擦力同样会出现突变情况，突变情境同样出现在速度相等时。叠放体的受力与运动问题【例1】如图所示，有一长度x=1m、质量M=10kg的平板小车，静止在光滑的水平面上，在小车一端放置一质量m=4kg,.的小物块，物块与小车间的动摩擦因数a=0.25，要 使物块在2s内运动到小车的另一端，求作用在物块」q 八」上的水平力F是多少？（g取10m/s2） ［解析】由下图中的受力分析，根蛆牛顿第二定津有尸一匚^= *其中？＞=瑕=皿£"由分析图结会运动学公■式有"=%鼻f巧=寸毛£X2~Xi=X由②囱解得口乂=1m-'E2由④⑤⑥1⑦解得心《=1一5ta/s2所以尸=丹+他书=林履+〃J=+<(0.25x10+1.5)N=N.【例2】如图所示，光滑水平面上静止放着长L=1.6m、质量为M=3kg的木板.一个质量为m=1kg的小物体放在木板的最右端，m与M之间的动摩擦因数〃二0.，1今对木板施加一水平向右的拉力F.（1） 施力F后，要想把木板从物体m的下方抽出来，求力F的大小应满足的条件；（2） 如果所施力F=10N，为了把木板从m的下方抽出来，此力的作用时间不得少于多少？（g取10m/s2） ..J! □F【醇析】（1）力更拄木板运劫过程：时木块：即企=您■将3=1ms2时木板：F—坤£=恤1即鱼="lb'只要柱就能抽出木板，即FApI*履g■所以FA4N（2）当F=g,设拉力作用的最少'时间为血知速度为冬撤去拉力后木板遂敬时间为ijs加速度为如那么二F-pmg pmg1…t2i= =3ni'S-；a^= 一m9M M3木板从木块下穿出时：木块的速度；（h+0）木块的位移：户;口m2木板的速度；V*=^10_皿旭木板的位移:s孑=—WF+如滋一—道咬2 2木板刚好从木块下穿出应满足：sfs^~s=L可解得：

练习1如图所示，质量为M的木板上放一质量为m的木块，木块与木板间的动摩擦因数为U1;，木板和地面间的动摩擦因数为u2,问加在木板上的力F多大时，才能将木板从木块和地面间抽出来？2.如图所示，小车板面上的物体质量为m=8kg，它被一根水平方向上拉伸了的弹簧拉住而静止在小车上，这时弹簧的弹力为6N。现沿水平向右的方向对小车施以作用力，使小车由静止开始运动起来，运动中加速度由零逐渐增大到1m/s2，随即以1m/s2的加速度做匀加速直线运动。以下说法正确的是 （AC）A.B.CA.B.C.物体受到的摩擦力一直减小a当小车加速度（向右）为0.75m/s2时，物体不受摩擦力作用小车以1m/s2的加速度向右做匀加速直线运动时，物体受到的摩擦力为8N俗在枷林辟-曲植牡.1夭壑体：「=（%寸以）化斤-f二勿一*彻£二卯h二-2"<伍

3.如图所示，在水平桌面上有三个质量均为m的物体A、B、C叠放在一起，水平拉力F作用在物体B上，使三个物体一起向右运动，请确定:当三个物体一起向右匀速运动时，A与B、B与c、C与桌面之间的摩擦力大小；当三个物体一起向右以加速度a匀加速运动时，A与B、B与C、C与桌面之间的摩擦力大小。如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是Umg.现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m的最大拉力为（B）3umg 3umg• B.二3|imgC.—%— D.3umgF刑二例十/MS）化f再=扪阳俸2闽槌勒

伤橄例郊4T*火二若1麻怀萍棉枷审麻怀萍棉枷审如图所示，在光滑水平面上叠放着甲、乙两物体.现对甲施加水平向右的拉力F，通过传感器可测得甲的加速度a随拉力F变化的关系如图（b）所示.已知重力加速度g取10m/技，由图线可知（BC）A.甲的质量是2kgB-甲的质量是6kgC・甲、乙之间的动摩擦因数是0.2D-甲、乙之间的动摩擦因数是0.6吊.•件枷用也F二仇甲十阻）上a。=1ma。=1m/s2aB=2m/s2a。=4m/s2B如图所示，在光滑平面上有一静止木板B，木板质量为M=5kg，木板上静止地放置着质量为m=1kg的木块A，木块和木板间的动摩擦因数为a=0.2，g取10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，用水平恒力F拉动木板，下列关于木块的最大加速度aA和对应的木板的加速度aB的判断，可能正确的有（ C）A.aA=2m/s2B-aA=1m/s2C-a.=2m/s2AD-a,=3m/s2,a=5m/s2如图所示，A、8两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为用8与地面间的动摩擦因数为2R。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F则（BCD） 当F<叩mg时，A、B都相对地面静止 龙 /当F=2Rmg时，A的加速度为3Rg II一 当F>3“mg时，A相对B滑动 ■——"——：入， 一一…，1无论尸为何值，B的加速度不会超过5Rg

如图