Question

如图所示，a、b两物体静止叠放在光滑水平面上．a，b质量分别为m_a=12kg，m_b=4.0kg，a、b之间的动摩擦因数μ=0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．在物体b上施加水平方向的拉力F，开始时F=10N，此后逐渐增加在F增大的过程中，下列判断正确的是

1. A.
   F开始作用时两物体间即开始相对滑动
2. B.
   两物体间始终不会相对滑动
3. C.
   两物体先相对静止，当拉力F＞24N时，开始相对滑动
4. D.
   两物体先相对静止，当F＞32N时，开始相对滑动

Answer 1

D
分析：在F逐渐增大的过程中，当AB间的静摩擦力达到最大值时，A与B将开始相对滑动．隔离分析求出临界加速度，从而对整体分析，运用牛顿第二定律求出恰好发生相对滑动时的拉力．
解答：A、当F作用时，整体的加速度a=，此时AB间的摩擦力f=．知F作用时两物体间不发生相对滑动．故A错误．
B、当AB间的摩擦力达到最大静摩擦力时，A的加速度a=，对整体分析，F=（m_a+m_b）a=32N．知当F＞32N时，A、B之间发生相对滑动．故D正确，B、C错误．
故选D．
点评：本题运用隔离法和整体法研究连接体问题．当两个物体刚要滑动时，物体间的静摩擦力达到最大值，这是常用的临界条件．