问题 计算题

如图所示,A、B两物体的质量分别是m1和m2,其接触面光滑,与水平面的夹角为θ,若A、B与水平地面的动摩擦系数都是μ,用水平力F推A,使A、B一起加速运动,求:

(1)A、B间的相互作用力;

(2)为维持A、B间不发生相对滑动,力F的取值范围。

答案

解:(1)对A受力分析如图(a)所示,据题意有:N1=0,f1=0

因此有:Ncosθ=m1g ①, F-Nsinθ=m1a ②

由①式得A、B间相互作用力为:N=m1g/cosθ

(2)对B受力分析如图(b)所示,则:N2=m2g+Ncosθ ③,f2=μN2

将①③代入④式得:f2=μ(m1+m2)g

取A、B组成的系统,有:F-f2=(m1+m2)a ⑤

由①②⑤式解得:F=m1g(m1+m2)(tgθ-μ)/m2

故A、B不发生相对滑动时F的取值范围为:0<F≤m1g(m1+m2)(tgθ-μ)/m2

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