Question

急：2道相似的物理题。求解释，物理高手速来

1.
如图，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt（k是常数）

此题答案网上有解，麻烦你们搜一下，为什么m1与m2之间的摩擦力是它们产生相对滑动的临界值。
2.m1与m2如图所示放在水平光滑桌面上，m1与m2之间的摩擦因数已知μ。现用力F拉m1，使m1与m2之间一起向右运动。求力F的最大值。

此题老师已给出答案，答案如下：
先隔离分析m2: f(摩擦力）=m2*a 即μm2*g=m2*a
a(max)=μg
整体分析F=（m1+m2）*a 所以当a最大时，F最大（max)=(m1+m2）μg
当F大于这个最大值。m1与m2就会产生相对位移。此题的零界值为什么和上题不一样。为什么上面一题不用这个方法？ 拜托，请物理高手急救。

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Answer 1

两题实质是一样的 。。。

对于 1 ，临界条件为 ：m2 与 m1 间的摩擦力达到静摩擦力的最大值 ，此后若水平力 F 继续增大 ，m1 、m2 产生相对滑动；
对于 2 ，临界条件也为 ：m2 与 m1 间的摩擦力达到静摩擦力的最大值 ，此后若拉力 F 继续增大 ，m1 、m2 产生相对滑动 。

追问

那第一题不能像第二题一样求解吗？先用隔离后用整体。事实是答案不一样- -

追答

可以先隔离 ，但隔离的应该是 m1
因为达到零界的是m1 。

结论应该是一样的 ，你再仔细算 或 把算的过程发过来我看看。。。

追问

对m1分析:f=m1*a即 μm2*g=m1*a(max)
对整体分析：F(max)=（m1+m2)a(max) 即F最大为=（m1+m2)μm2g/m1

追答

就是这样的 。

这题实际上是因为 ：
随着水平力 F = kt 的逐渐增大，两物体的加速度也逐渐增大，
而提供 m1 加速度的是 ：m2 对 m1 的静摩擦力，
所以 ，m2 对 m1 的静摩擦力也逐渐增大，
当静摩擦力增大到最大值时，m1 的加速度也就增大到最大，
此后若 F 继续增大 ，则 m2 的加速度继续增大，而m1的加速度保持不变，
两物体将发生滑动。

追问

- -。你说这么多，那我那样到底对不对，还有，为什么临界值不一样，你还是没说啊

追答

对于你的解法不是说了 。。。 “ 就是这样的 ” —— 也就是 对的 。。。

回答这么多 ，是想让你明白 m1 m2 发生相对滑动的条件 和 过程。
只要你明白了这一具体运动过程 ，那所谓的临界条件就没什么了 。。。

第一题的原题 我在网上没搜到 ，你说临界条件不一样 ，不知指的是什么 ？
发生相对滑动的 摩擦力 条件是一样的 —— 都等于 μm2g
只是发生相对滑动的最大加速度 ，第一题 看 m1 ；第二题 看 m2 。

追问

第一题的临界值是μm2g。不是F最大为=（m1+m2)μm2g/m1

追答

你到底是哪里不明白 ，直接说 。。。
第一题的临界情况就是 ：m1 、m2 间的摩擦力达到最大值 ，即 摩擦力等于 μm2g。对于 m1 来说 ：μm2g = m1 a ①对于 m1 、m2 整体来说 ：F =（m1 + m2）a ②将 ① 带入 ② 可得 ：F最大 =（m1+m2)μm2g/m1 所以 ，对于第一题 ，也可以说临界条件是 ：F最大 =（m1+m2)μm2g/m1

追问

可是F最大 =（m1+m2)μm2g/m1与 μm2g不相等啊。- -拜托，帮个忙好么。这问题困扰我很久了

追答

当然不相等啦 。。。

处于临界状态时 ，m1 、m2 间的最大静摩擦力等于 μm2g ，
此时对于 m1 ，有 ： μm2g = m1 a ① ;
对于 m1 、m2 整体有 ： F最大 = (m1 + m2) a ② ;
而对于 m2 ，有 ：F最大 - μm2g = m2 a ③ ,
从 第三式 可知 ：F最大 与 μm2g 之差提供 m2 的加速度 ，明显两者不可能相等 。

追问

- -。怎么这么乱…

要使第一题产生相对滑动，F是要大于=（m1+m2)μm2g/m1还是要大于μm2g啊？？？

追答

要使第一题产生相对滑动，F要大于=（m1+m2)μm2g/m1 。。。

你好好看看（仔细想想）我对于你第二个追问的回答 ，再结合对第五个追问的回答，
若还不明白 ，你最好问你的老师吧（面谈可能更有助于你的疑问的解决） 。。。

追问

老师说F大于μm2g就可以了（所以我的疑问就在这了好么）....先把分给你。但是麻烦你再帮我想想

追答

“F大于μm2g就可以了”这一条件是错误的 ，不是你们老师没考虑好 ，就是你听错了 。。。
你不必再纠结了 。道理就是我给你讲的 。
特别是对你第二个追问的回答 ，你最好想明白。

Answer 2

• 一样的

• 但你要把

• 其中一题的

• m1 变成 m2

• m2 变成 m1

• 这样就完全一样了

•  

•  

• F在不同物体上

• 为什么你说他要一样

•  

追问

那第一题不能像第二题一样求解吗？先用隔离后用整体。事实是答案不一样- -

追答

• 方法都一样，都是不能超过 

• 那个加速度

•  

• 题目不是完全一样

• 哪来的答案完全一样

•  

追问

谁说答案要一样了，。拜托，看清楚好吗，我说的是方法。OK？

Answer 3

此两题都是牛顿第二定律的应用，可以说是同一类型题
解1：对于m1 只受m2对它作用的摩擦力 f=μm2g，所能产生的加速度 a1=f/(m1+m2）
a1为定值——物理m2再有多大的加速度，m1的加速度不会变！
对于m2 F-f=m2a2 则a2=（F - f）/m2 当a1=a2 时，二者相对静止，F 最小。
F=μm2g（2m2+m1）/(m1+m2)
当拉力大于这个F值时，a2＞a1 则二者产生相对运动——滑动
解2：对于m2 只受m1它作用的摩擦力 f=μm2g，所能产生的加速度 a2=f/m2=μg——a2为定值
对于m1 F=（m1+m2）a1 则a1=F/（m1+m2） 当a1=a2 时，二者相对静止，F 最小。
F=(m1+m2）μg
当拉力大于这个F值时，a1＞a2 则二者产生相对运动——滑动

由于两题貌似相同，但F作用的物体不同，所以拉力作用的效果不同，所以两题中的F临界不相同，但分析原理是相同的！

为什么上面一题不用这个方法？
——上面一题中F的作用对象与下面这道题的不同啊。
方法相同，但过程不同！——结论怎能一样？！

仅供参考！

追问

a1为定值——物理m2再有多大的加速度，m1的加速度不会变！

a1怎么就成定值了？

追答

因为m1与地面没有摩擦啊！只受m2对它的摩擦力，而且这个摩擦力的最大值是不变的。
当F达到临界值甚至更大，都不会改变这个摩擦力的啊！f=μm2g 与其他因素无关啦！？

请深思！

Answer 4

首先，这两个题目的受力对象不一样。

追问

你不明白我的意思！！！

Answer 5

解物理题最重要的是受力分析