Question

2．已知滑塊重力G=10N，與水平方向夾角θ=37°的大小為10N的拉力F作用在物塊上．
問1：若物塊靜止，求地面與物塊的支持力F_N的靜摩擦力f．
問2：若地面光滑，求物塊受力的合力．
問3：若物塊向右勻速滑動，求接觸面間動摩擦因數(shù)μ₀？
問4：知接觸面間動摩擦因數(shù)μ₁=0.5，（假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）求物塊所受的摩擦力和其所受的合力？

Answer 1

分析 （1）對物體進行受力分析，將F分別向水平和豎直方向進行分析，根據(jù)共點力的平衡可求得靜摩擦力及支持力；
（2）若地面光滑，則物體不受摩擦力，合力等于水平方向上的分力；
（3）根據(jù)滑動摩擦力公式可求得滑摩擦力表達式，再由共點力的平衡條件可求得動摩擦因數(shù)；
（4）根據(jù)滑動摩擦力公式可求得滑摩擦力，再根據(jù)力的合力可求得合力．

解答 解：（1）、若物塊靜止，則根據(jù)共點力的平衡條件可知：F_N=mg-Fsin37°=10-10×0.6=4N；
靜摩擦力為：f=Fcos37°=10×0.8=8N；
（2）若地面光滑，則物體受到的合力為：F_合=Fcos37°=10×0.8=8N；
（3）若物體向右勻速運動，由共點力平衡可知：μ₀（mg-Fsinθ）=Fcosθ
解得：μ₀=$\frac{Fcos37°}{mg-Fsin37°}$=$\frac{10×0.8}{10-10×0.6}$=2；
（4）接觸面間動摩擦因數(shù)μ₁=0.5，則物體受到的摩擦力為：f=μ₁（mg-Fsinθ）=0.5×（10-10×0.6）=2N；
水平方向上分力為：F_x=Fcos37°=10×0.8=8N；
則合力為：F_合′=8-2=6N；
答：（1）支持力為4N，摩擦力為8N；
（2）合力為8N；
（3）動摩擦因數(shù)為2；
（4）摩擦力為2N，合力為8N．

點評 本題考查共點力的平衡以及摩擦力的計算，要注意明確摩擦力分為靜摩擦力和滑動摩擦力，要明確它們各自的計算方法．