Question

2．如圖所示．質景為m₁=5kg的楔形物體放在粗糙的水平面上，在楔形物體的粗糙面上放一質量為m₂=3kg的物體．用輕繩跨過固定在天花板上的定滑輪．將m₂與質量m₃=1kg的物體相連，m₃懸在空中．輕繩與m₂相連的一側與斜面平行，三個物體都靜止．g取10m/s²．求：
（1）m₁對m₂的摩擦力：
（2）地面受到m₁的摩擦力．

Answer 1

分析 （1）先對物體m₃分析，受重力和拉力，根據(jù)平衡條件求解拉力；再對物體m₂分析，受重力、支持力、拉力和摩擦力，根據(jù)平衡條件求解摩擦力；
（2）對m₁和m₂整體分析，受重力、支持力、細線的拉力和地面的向右的靜摩擦力，根據(jù)平衡條件求解靜摩擦力大�。�

解答 解：（1）先對物體m₃分析，拉力：T=m₃g=1×10=10N，
再對物體m₂分析，如圖所示：

根據(jù)平衡條件，在平行斜面方向，有：f=T-m₂gsin30°=10-3×$10×\frac{1}{2}$=-5N，
符合表示摩擦力方向與圖中假設的方向相反，是平行斜面向上，大小為5N；
（2）對m₁和m₂整體分析，受力如圖所示：

根據(jù)平衡條件，在水平方向，有：f′=Tcos30°10×$\frac{\sqrt{3}}{2}$=5$\sqrt{3}$N；
答：（1）m₁對m₂的摩擦力大小為5N，平行斜面向上；
（2）地面受到m₁的摩擦力為5$\sqrt{3}$N．

點評 本題是力平衡問題，關鍵是靈活選擇研究對象，根據(jù)平衡條件列式求解．
隔離法與整體法：
①整體法：以幾個物體構成的整個系統(tǒng)為研究對象進行求解．在許多問題中用整體法比較方便，但整體法不能求解系統(tǒng)的內力．
②隔離法：從系統(tǒng)中選取一部分（其中的一個物體或兩個物體組成的整體，少于系統(tǒng)內物體的總個數(shù)）進行分析．隔離法的原則是選取受力個數(shù)最少部分的來分析．
③通常在分析外力對系統(tǒng)作用時，用整體法；在分析系統(tǒng)內各物體之間的相互作用時，用隔離法．有時在解答一個問題時要多次選取研究對象，需要整體法與隔離法交叉使用．