Question

3．如圖所示，在筷子提米的實(shí)驗(yàn)中，杯子和米的總質(zhì)量為500g，筷子質(zhì)量不計(jì)．將筷子豎直插入米中，手用10N的力握住圓柱形的筷子，整個(gè)裝置呈豎直狀態(tài)．在空中靜止不動(dòng)；則手和筷子之間的摩擦力的大小5N．若將手的握力增加到20N，則手與筷子之間的摩擦力大小不變 （選填“增大”、“減小”或“不變”）．此時(shí)，筷子受到米對(duì)它的摩擦力方向是豎直向下．

Answer 1

分析 解答此題先根據(jù)璃杯與米的總質(zhì)量是500g求出其總重力，然后由圖可知玻璃杯在空中處于靜止?fàn)顟B(tài)，那么在此受平衡力的作用，總重力和摩擦力，根據(jù)二力平衡條件即可得出答案，在據(jù)摩擦力的定義可判斷此時(shí)摩擦力的方向．

解答 解：
（1）玻璃杯與米受豎直向下的重力G=mg=0.5kg×10N/kg=5N，
用手握住筷子，且玻璃杯與米靜止，處于平衡狀態(tài)，故此時(shí)受到的重力和摩擦力是一對(duì)平衡力，即這兩個(gè)力的大小相等，故此時(shí)手對(duì)筷子的摩擦力等于5N．
如果握力增大到20N，筷子還靜止在手里，筷子豎直方向上受到豎直向上的摩擦力和豎直向下的重力作用，這兩個(gè)力仍是一對(duì)平衡力，即大小相等，由于重力不變，所以摩擦力不變．
（2）摩擦力的方向一定與物體運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，由于米和杯子由于重力的原因有一個(gè)向下的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以此時(shí)米受到筷子的摩擦力的方向是豎直向上的，而筷子受到米的摩擦力則是豎直向下的．
故答案為：5；不變；豎直向下．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查的是二力平衡條件的應(yīng)用及平衡力的辨別．二力平衡的條件是作用在同一個(gè)物體上的兩個(gè)力，它們大小相等，方向相反，作用在同一條直線(xiàn)上；應(yīng)用的前提是物體處于平衡狀態(tài)．