粗糙水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块,其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连.木块间的动摩擦因数均为μ,木块与水平面间的动摩擦因数相同,可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块,使四个木块一起匀速前进.则需要满足的条件是( )A. 木块与水平面间的动摩擦因数最大为μ3B. 木块与水平面间的动摩擦因数最大为2μ3C. 水平拉力F最大为3μmgD. 水平拉力F最大为6μmg
问题描述:
粗糙水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块,其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连.木块间的动摩擦因数均为μ,木块与水平面间的动摩擦因数相同,可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块,使四个木块一起匀速前进.则需要满足的条件是( )
A. 木块与水平面间的动摩擦因数最大为
μ 3
B. 木块与水平面间的动摩擦因数最大为
2μ 3
C. 水平拉力F最大为3μmg
D. 水平拉力F最大为6μmg
答
A、B、设左侧2m与m之间的摩擦力为f1,右侧摩擦力为f2,
对左侧两物体:绳子的拉力T=3μmg,
对右上的m刚要滑动时,静摩擦力达到最大值,T=fm=μmg
联立上两式得:动摩擦因数最大为
.故A正确,B错误.μ 3
C、D、左边两物体分析则有:水平拉力F最大为T=2μmg.故C错误,D错误.
故选:A.
答案解析:要使四个木块以同一匀速运动,采用整体与隔离法分析各部分的受力情况,再对左侧两物体分析可求得绳子的最大拉力.
考试点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.
知识点:本题为高考题的变形题,注意灵活应用整体法与隔离法,合理选取研究对象,列出表达式后再通过表达式进行分析.