当两个(多个)物体叠在一起时,其中一个物体受到拉力(推力)的影响,主要分为以下两种情况(a和b)(以物体A为研究对象)
情况
分析
有或无摩擦
方向
概括
匀速
A
假设物体A受到摩擦力的影响,物体A将无法保持平衡状态
没有任何
静止和匀速直线运动都属于平衡状态,通过两个力的平衡可以判断物体是否受到摩擦力的影响
乙
物体要保持平衡状态,必须受到水平向左的静摩擦力
有
左边
仍然
A
假设物体A受到摩擦力的影响,物体A将无法保持平衡状态
没有任何
乙
物体要保持平衡状态,必须受到水平向左的静摩擦力
有
左边
例1、如图A所示,在向右20N水平拉力F1的作用下,木块A、B一起匀速直线运动。 此时,A块上的摩擦力为20N,而A块上的摩擦力为0N。 如图B所示,若将木块A、B放在同一水平台面上,用推力F2将木块A水平向右推,使它们做匀速直线运动,则推力F2为20N。
【分析】先结合后分离:图A中的物体A和B在20N的水平拉力F1的作用下一起匀速直线运动。 遇到的摩擦力的大小等于拉力的大小,即20N。 块 A 和 B 之间没有相对运动或相对运动的趋势,因此块 B 不受水平方向的力,摩擦力为 0。在图 B 中,如果 A 和 B 放在同一水平面上表中摩擦力与拉力大小相等,接触面的粗糙度和压力将保持不变,因此物体上的摩擦力也将保持不变,推力为20N。
变式练习:
如图A所示,两个相同的木块A、B叠放在水平台面上,木块B作用有F1=30N的水平力,木块A、B一起做匀速直线运动。 B块上的摩擦力为30N,方向为水平向右; 如果F2=50N的水平推力作用在图B所示的木块A上,它们仍然一起做直线运动,且地面面向木块A,木块B的摩擦力为30N,木块B受到的摩擦力为0。
示例 2. 三个相同的物体堆叠在一起并放置在粗糙的水平表面上。 物体之间的接触面不光滑。 如图所示,对物体B作用一个水平拉力F,此时三个物体仍处于静止状态。 以下描述正确的方法是(C、D)
AB对A有摩擦力
BB受A、C摩擦力影响
CB仅受C摩擦力的影响
D、地面对C有摩擦力,等于F
【分析】首先将B和C视为一个整体,属于情况a,因此物体A不受静摩擦力; 则将A、B视为一个整体,属于情况b,则B、C之间存在摩擦; 最后,如果将三个物体作为一个整体考虑,则物体C受到地面的摩擦力,方向为水平向左。 根据两力的平衡,地面对C的摩擦力等于F。因此,答案C和D是正确的。
变式练习:
如图所示,三个相同的物体堆叠在一起。 当物体B受到5N的水平拉力时,三个物体以匀速直线向右运动。 摩擦力分别为0N和5N。
例3、如图所示,两个物体A、B在水平面上叠加,同时F=2N的两个水平力分别作用在A、B上,使得两个物体A、B静态下接下来,下列分析正确的是(B)
AA和B之间的摩擦力为0
B、地面对B的摩擦力为0
C、地面对B的摩擦力为2N,方向为水平向左
D、地面对B的摩擦力为2N,方向水平向右
【分析】根据物体的运动状态与力的关系可以看出,题中的两个物体都处于静止状态,因此受到平衡力的影响。 对于物体A来说,垂直方向的力是平衡的,同时也受到水平方向平衡力的影响。 它们是物体B对其的拉力F和摩擦力fBA。 根据两力平衡的知识,F=fBA=2N; 同理,只有物体B在水平方向的拉力F和物体A对其的摩擦力fAB,且F=fAB=2N。 所以选B。
变式练习:
如图所示,将三个相同的铁块叠放在水平地面上,B受到水平向右的拉力F1=15N,C受到水平向左的拉力F2=6N,则三个铁块为在休息。 此时A、B之间的摩擦力为f1; B、C之间的摩擦力为f2; C与地面之间的摩擦力为f3。 然后(A)
A、f1=0,f2=15N,f3=9N
B、f1=0,f2=9N,f3=6N
C.f1=15N,f2=9N,f3=6N
D、f1=15N摩擦力与拉力大小相等,f2=6N,f3=9N