高中物理相对滑动的加速度判别法
叠放在一起的物块,有水平外力作用时,怎样判别物块间有无相对滑动呢?
例1. 图1中,物块
和
叠放在光滑的水平地面上,其中
,物块
和
间动摩擦因数
,问当水平外力F=100N时,物块间有无相对滑动?(
与
间最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
图1
大多数学生对这种题感到一时无从下手,现介绍一种加速度判别法,这种方法既准确又简便,现介绍如下:
由于水平地面光滑,假设二物块作为一个整体一起运动时加速度为a,又假设
与
间最大静摩擦力
时,
可获得的最大加速度为
;
(1)若
,则
与
相对静止;
(2)若
,则
与
相对滑动。
注意:不论地面与物块间有无摩擦,上述方法均成立。
[方法指津]
解析:F=100N作用时,先假设物块
和
一起运动的加速度a为
当
以
运动时所需的静摩擦力为
因为
,所以
与
一起以
运动,两物块相对静止。
若直接用加速度判别法:因为
,所以
与
相对静止,一起以
运动。
例2. 图2中,
的木板放在无摩擦的地板上,木板上又放
的石块,石块与木板间的动摩擦因数
,试问
(1)当水平力F=50N时,石块与木板间有无相对滑动?
(2)当水平力F=100N时,石块与木板间有无相对滑动?(
)
解析:(1)当F=50N时,假设
与
共同加速度
与
间有最大静摩擦力
时
最大加速度
因为
,所以
与
相对静止,二者一起以
运动。
(2)当
时,假设
与
共同加速度。
与
间有最大静摩擦力
时
最大加速度
因为
,所以
与
相对滑动。
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