Question

11．如圖所示，用水平力F將一個木塊壓在豎直墻壁上．已知木塊質(zhì)量為0.6kg，木塊與墻壁間的動摩擦因數(shù)μ=0.25．
（1）當F=40N時，木塊受到的摩擦力為多大？
（2）當F=10N時，此時木塊受到的摩擦力為多少？此時木塊所受到的合力為多少？
（3）求當F=10N時木塊的加速度a為多少？

Answer 1

分析 （1、2）先求處最大靜摩擦力，再判斷木塊的運動狀態(tài)，當木塊靜止時，在豎直方向上受重力和靜摩擦力平衡，根據(jù)平衡條件可求摩擦力，當木塊運動時，受滑動摩擦力，根據(jù)f=μF求出滑動摩擦力的大�。�
（3）根據(jù)牛頓第二定律求解加速度．

解答 解：（1）當F=40N時，最大靜摩擦力f_max=μF=0.25×40=10N＞mg=6N，則木塊處于平衡狀態(tài)，
根據(jù)二力平衡條件知，木塊受的靜摩擦力一定和重力大小相等，方向相反，f₁=6 N．
（2）當F=10N時，最大靜摩擦力f_max′=μF=0.25×10=2.0N＜mg=6N，木塊沿墻面下滑，此時木塊和墻面之間是滑動摩擦力f₂=μF=0.25×10=2.5N，
合力F_合=mg-f₂=6-2.5=3.5N
（3）根據(jù)牛頓第二定律可知，當F=10N時木塊的加速度a=$\frac{{F}_{合}}{m}=\frac{3.5}{0.6}=5.83m/{s}^{2}$．
答：（1）當F=40N時，木塊受到的摩擦力為6N；
（2）當F=10N時，此時木塊受到的摩擦力為2.5N，此時木塊所受到的合力為3.5N；
（3）當F=10N時木塊的加速度a為5.83m/s²．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道靜摩擦力的大小與正壓力的大小無關(guān)，但是滑動摩擦力的大小與正壓力的大小有關(guān)．同時一般認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．