Question

如圖所示，圓球重8N，直角三角形木塊三邊長度之比是5：4：3，所受重力為7N，地面與木塊間的動摩擦因數(shù)為0.125，其他接觸面摩擦不計(jì)．若要使整個(gè)裝置處于靜止，至少要用F=4N的水平推力，如果水平推力改為5N和8N，木塊所受的摩擦力大小各為多少？方向如何？若木塊勻速向右運(yùn)動，水平推力F為多大？

Answer 1

分析：先以球?yàn)檠芯繉ο笫芰Ψ治觯�求出球所受斜面的支持力，從而得到斜面所受球的壓力，對斜面受力分析，根�?jù)平衡條件求出斜面所受的最大靜摩擦力．
然后當(dāng)水平推力改為5N和8N，重新對木塊受力分析，結(jié)合平衡條件求解．

解答：解：對球受力分析如圖：

根據(jù)平衡條件：N₁cosθ=G，又cosθ=0.8
得：N₁=10N
對斜面受力分析如下圖，（f的方向暫無法確定，除外）

根據(jù)牛頓第三定律：N₄=N₁=10N
在水平方向上：N4?sinθ=10?

3

5

=6N
物要靜止，且F=4N，根據(jù)平衡條件：f₁=6-4=2N，向右，f₁是最大摩擦力
當(dāng)F=5N，f₂=N₄sinθ-F=6-5=1N，方向向右，
F=8N，f₃=F-N₄sinθ=8-6=2N，方向向左，
當(dāng)木塊勻速向右運(yùn)動時(shí)
f=μN(yùn)=0.125×（7+8）=1.875N，方向向左，
所以F₁=f+N₄sinθ=1.875+6=7.865N，方向向右．
答：水平推力改為5N時(shí)摩擦力1N，方向向右，水平推力改為8N時(shí)，木塊所受的摩擦力2N，方向向左，
若木塊勻速向右運(yùn)動，水平推力F為7.865N．

點(diǎn)評：本題考查兩個(gè)物體的受力平衡問題，也可以以整體為研究對象受力分析結(jié)合平衡條件求解．