Question

一个高中物理问题

如图所示，一足够长的木板静止在光滑水平面上，一物块静止在木板上，木板和物块间有摩擦。现用水平力向右拉木板，当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时，撤掉拉力，此后木板和物块相对于水平面的运动情况为( )

A.物块先向左运动，再向右运动

B.物块向右运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动

C.木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动

D.木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零

我懂得做这一题，但是我想问一下：

当F=2f 时(f为物块与木板间的摩擦力)，则二者无相对运动吗？是不是F一作用在木板上，木板和物块就同时往右匀加速运动而没有相对运动？

是不是F小于f 时，就无法拉动木板
F等于f 时，刚好拉不动木板？那F稍微大f一点点的时候，是不是木板被拉动，物块和木板都运动但是物块运动得更快？相对木板往右运动？

Answer 1

判断木板和物块是否发生相对运动应该要看木板和物块之间的最大静摩擦力是否足够

大，设木板和物块的质量分别为M和m，先不妨设两者之间不发生相对运动，若F=2f 则系统的加速

度为 a1=2f/m+M，而木板和物块之间的最大静摩擦力能够给予物块的最大的加速度为a2=f/m，此

时 若a1>a2，则发生相对运动。若a1小于或等于a2，则不发生相对运动。

若F<f，由于地面光滑，系统所受合外力不为0，由牛二定律知系统必向合外力方向运

动。因此，只要地面光滑，无论多大的力都可以拉动木板。谁运动得更快，若初状态相同，取决

于谁的加速度更大。物块的加速度最大为f/m。当两者受到拉力F时，无论F多大，物块都不可能运动

得更快。F过小，两者相对静止。随着F的逐渐增大，木板会相对于木块向右运动，即木板更快。