Question

17．某一款读卡器的原理可简化成如图所示的模型，水平操作台上叠放有一堆卡片，每一张卡片的质量均为m．滚轮以竖直向下的力压在第1张卡片上，并沿逆时针方向转动，确保第1张卡片与第2张卡片之间有相对滑动．设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，滚轮与第l张卡片之间的动摩擦因数为μ₁，卡片之间、卡片与桌面之间的动摩擦因数均为μ₂，且有μ₁＞μ₂，则下列说法正确的是（　　）

• A． 第1张卡片受到滚轮的摩擦力向左
• B． 最后一张卡片受到水平桌面的摩擦力向左
• C． 下一张卡片受到上一张卡片的摩擦力一定向左
• D． 任意两张卡片之间均可能发生相对滑动

Answer 1

分析 第1张卡片受到滚轮的摩擦力是静摩擦力，方向与相对运动趋势方向相反．第2张卡片受到滚轮的滑动摩擦力，小于它受到的最大静摩擦力，与第3张卡片之间不发生相对滑动．根据卡片之间的相对运动，从而分析摩擦力的方向．

解答 解：A、第1张卡片相对于滚轮的运动趋势方向与滚轮的运动方向相反，则受到滚轮的静摩擦力与滚轮的运动方向相同，即受到滚轮的摩擦力向右．故A错误；
B、对除第1张卡片外进行研究，处于静止状态，水平方向受到第1张卡片的滑动摩擦力，方向与滚轮的运动方向相同，则根据平衡条件可知：最后1张卡片受到桌面的摩擦力方向与滚轮的运动方向相反，即水平向左，故B正确，
C、根据题意，因上一张相对下一张要向右滑动，则上一张卡片受到下一张卡片的摩擦力一定向左，那么下一张相对上一张要向左滑动，因此下一张卡片受到上一张卡片的摩擦力一定向右，故C错误．
D、设每张的质量为m，动摩擦因数为μ₂，对第2张分析，它对第3张卡片的压力等于上面两张卡片的重力及滚轮的压力，最大静摩擦力F_m=μ₂•（2mg+F），而受到的第1张卡片的滑动摩擦力为f=μ₂（mg+F）＜F_m，则第2张卡片与第3张卡片之间不发生相对滑动．同理，第3张到最后1张卡片也不发生相对滑动．故D错误．
故选：B．

点评 本题考查对摩擦力理解和判断能力．本题是实际问题，要应用物理基本知识进行分析，同时要灵活选择研究对象．