Question

3．如图，软木块上钉有一钉子，己知钉子的质量为m，软木块的质量为M，若钉子与软木块间的最大静摩擦力为f_m，用力F竖直向上提钉子，使钉子和软木块一起向上加速运动．增加F到某值时钉子与软木块分离，则此时F大小应（　　）

• A． 大于（M+m）g
• B． 大于f_m
• C． 大于$\frac{（M+m）fm}{M}$
• D． 不能确定

Answer 1

分析 钉子与软木块刚要分离时它们之间的静摩擦力达到最大，以软木块为研究对象，由牛顿第二定律求得临界加速度，再对整体，由牛顿第二定律求出此时F的大小．

解答 解：钉子与软木块刚要分离时它们之间的静摩擦力达到最大，以软木块为研究对象，由牛顿第二定律得：
   f_m-Mg=Ma
再以整体为研究对象，由牛顿第二定律有：F-（m+M）g=（m+M）a
解得 F=$\frac{（M+m）fm}{M}$
所以钉子与软木块分离，此时F大小大于$\frac{（M+m）fm}{M}$．故ABD错误，C正确．
故选：C

点评 整体法与隔离法是研究连接体问题的常用方法，当不涉及系统内力时，可以用整体法，当要求解系统的内力时可以用隔离法．