Question

18．如图所示，质量为m_A=0.5kg的木块A，放置在质量为m_B=1.5kg的木块B上；已知地面光滑，A、B之间的动摩擦因数μ=0.5．当在木块B上分别施加大小为8N和15N时，A、B之间的摩擦力各是多少？

Answer 1

分析 整体分析由平衡求得B保持静止时地面的最大静摩擦力，和AB一起运动时的最大加速度，根据受力分析确定AB间摩擦力的大小．

解答 解：以AB整体分析，B与地面间的最大静摩擦力f_m=μ（m_A+m_B）g=0.5×（1.5+0.5）×10N=10N
由此可知，当拉力F=8N＜f_m时，不能拉动B物体，AB将保持静止，根据A物体平衡可知，此时AB间摩擦力为0；
当F=15N＞f_m，B将被拉动，假定AB以相同的加速度一起向右运动，根据牛顿第二定律有：
F-f=（m_A+m_B）a
可得整体运动的加速度a=$\frac{F-f}{{m}_{A}+{m}_{B}}$=$\frac{15-0.5×（1.5+0.5）×10}{1.5+0.5}m/{s}^{2}$=2.5m/s²
再以A为研究对象可知，AB间摩擦力f=m_Aa=0.5×2.5N=1.25N＜f_mAB=μm_Ag=0.5×0.5×10N2.5N
所以当F=15N时，AB将一起向右匀加速运动，AB间的摩擦力大小为1.25N．
答：当拉力为8N时，AB间的摩擦力为0N，当F=15N时，AB间的摩擦力为1.25N．

点评 解决本题的关键是能根据整体法和隔离法求得AB间的共同加速度，知道当AB均静止时AB间无摩擦力．