一道物理题与摩擦力有关如图所示,小车质量为M,人质量为m,人用恒力F拉绳.若人和车保持相对静止,绳质量,绳与滑轮摩擦,车对地面间的摩擦均不计,求车对人的摩擦?需要分类讨论
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/20 22:38:32
一道物理题与摩擦力有关如图所示,小车质量为M,人质量为m,人用恒力F拉绳.若人和车保持相对静止,绳质量,绳与滑轮摩擦,车对地面间的摩擦均不计,求车对人的摩擦?需要分类讨论
一道物理题与摩擦力有关
如图所示,小车质量为M,人质量为m,人用恒力F拉绳.若人和车保持相对静止,绳质量,绳与滑轮摩擦,车对地面间的摩擦均不计,求车对人的摩擦?
需要分类讨论
一道物理题与摩擦力有关如图所示,小车质量为M,人质量为m,人用恒力F拉绳.若人和车保持相对静止,绳质量,绳与滑轮摩擦,车对地面间的摩擦均不计,求车对人的摩擦?需要分类讨论
先用整体法,以车和人一起作为研究对象,车与人在水平方向共同受到两段绳子的拉力2F作用,
2F=（m+M)a, a=2F/(m+M)
再用隔离法,以人为研究对象：受力分析有两种可能,如下图
图一：F+f=ma=2mF/(m+M)
f=(m-M)F/(m+M) (此时m>M)
图二：F-f=ma=2mF/(m+M)
f=(M-m)F/(m+M) (此时M>m)
以整体为研究对象 ，则车和人受到的合力为2F。产生的加速度为a=2F/(M+m),
再以人为研究对象，受到绳子的拉力和车给人的摩擦力，am=F-Ff
最后得F*（M-m）/(M+m)
人和车受2F 的力 a=2F/m+M
1)若人受车向右的摩擦力Ff1 a=F-Ff1
解得Ff1=-（2F/M+m）+F
2)若人受车向左的摩擦力Ff2 a=F+Ff2
解得Ff2=(2F/M+m)-F
答……
我讨论了
如果人拉小车力为F，则绳子拉小车的力为F，定滑轮对人和小车的整体力维2F
在2F下他们做匀加速运动，加速度为a，(M+m)a=2F a=2F/(M+m)
然后对小车受力分析，他受一F的拉力，还有就是摩擦力，F+f=Ma=2FM/(M+m)
f=2FM/(M+m)-F =F(M-m)/(M+m)
假设人与车之间的摩擦力向左，f
则车受力式：F+f=Ma
人受力式：F-f=ma.
解得f=F*(M-m)/(M+m)