Question

15．如圖，重物A質(zhì)量為m_A=5kg，重物B質(zhì)量為m_B=4kg，受到F=25N的水平力作用而保持靜止．已知物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為?=0.6，設(shè)水平面對(duì)物體的最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力，求：
（1）此時(shí)物體A所受到的摩擦力大小和方向如何？
（2）若將F撤出后，物體A受的摩擦力大小和方向如何？
（3）若將物體B撤去，物體A所受的摩擦力大小和方向如何？
（4）為使系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，則外力F的大小范圍？

Answer 1

分析 （1）A處于平衡狀態(tài)，結(jié)合共點(diǎn)力平衡求出A所受的靜摩擦力大小和方向．
（2）撤去F后，通過繩子拉力與最大靜摩擦力的關(guān)系，判斷出不能保持靜止，結(jié)合滑動(dòng)摩擦力公式求出A的摩擦力大小和方向．
（3）撤去B，根據(jù)F與最大靜摩擦力大小關(guān)系判斷出A處于靜止，結(jié)合平衡求出物體A的摩擦力大小和方向．
（4）對(duì)系統(tǒng)研究，抓住臨界狀態(tài)，結(jié)合共點(diǎn)力平衡求出F的范圍．

解答 解：（1）A處于靜止，則B也靜止，拉力T=m_Bg=40N，
對(duì)A，有：F+f=T，解得f=T-F=40-25N=15N，方向向左．
（2）撤去F后，由于拉力大于最大靜摩擦力，則A會(huì)滑動(dòng)，則A所受的摩擦力f=μm_Ag=0.6×50N=30N，方向向左．
（3）將B撤去，由于F＜μm_Ag，則A處于靜止，則f=F=25N，方向向右．
（4）若系統(tǒng)處于靜止，對(duì)A受力分析，
當(dāng)F最大時(shí)，A所受的最大靜摩擦力向右，有：F=μm_Ag+T=0.6×50+40N=70N，
當(dāng)F最小時(shí)，A所受的最大靜摩擦力向左，有：F+μm_Ag=T，解得F=40-30N=10N，
所以拉力F的范圍為10N≤F≤70N．
答：（1）物體A所受到的摩擦力大小為15N，方向向左．
（2）物體A受的摩擦力大小為30N，方向向左．
（3）物體A所受的摩擦力大小為35N，方向向右．
（4）拉力F的范圍為10N≤F≤70N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了共點(diǎn)力平衡的基本運(yùn)用，關(guān)鍵靈活地選擇研究對(duì)象，通過平衡進(jìn)行求解，還需注意物體所受的摩擦力是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力．