AP物理C真题解析

AP物理C

（2015年AP物理C力学考试选择题的第18题）

解析如下：

这道题是2015年AP物理C力学考试选择题的第18题，是一道关于牛顿运动定律的问题。

牛顿运动定律是AP物理C力学考试的重点内容之一，这道题属于多体问题(many body system)，在题目当中涉及到超过一个物体。相似的问题还包括滑轮的问题等。

当我们要解决一个多体问题的时候，我们的基本思路是把系统里的物体单独拿出来进行研究，然后找到物体之间的联系。物体之间的联系往往从两个角度去发现：从受力的角度，可以利用action-reaction大小相等(牛顿第三定律)的特点将物体之间建立起联系;从运动的角度，如果两个物体一起运动，则他们的displacement，velocity，和acceleration的大小都相等。

在这道题目中，keep the boxes move together，那么两个box的acceleration是一样的，而且两个box之间的friction和normal force是action-reaction，大小相等，方向相反。

上面的box一共受到4个force的作用，向下的weight, m1g; 下面box给它的向上的normal force,N1和向左的friction, f1; 以及向右的applied force,F. 这里要注意因为两个box是move together，所以friction是static friction.

下面的box一共受到4个force的作用，向下的weight, m2g; 上面box给它的向下的normal force,N1和向右的friction, f1（action-reaction），以及地面给它的向上的normalforce, N2.

对每个box，我们可以分别利用牛顿第二定律

列出方程，可得：

可以解出：

因为f1是static friction，所以根据static friction的公式：

可以得出：

也就是说coefficient的最小值是0.1，答案是A