Question

如图所示，放在水平地面上的两木块，在水平推力F作用下保持静止．木块A、B的质量分别为m_A=3kg、m_B=5kg，它们与水平地面的动摩擦因数均为0.15，且木块与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．如果作用在木块A上的推力F=6N，木块A、B间的轻弹簧被压缩了x=5cm，弹簧的劲度系数k=100N/m．求：
（1）此时木块A所受摩擦力的大小；
（2）刚撤去F后瞬间，木块A所受摩擦力．

Answer 1

分析：（1）根据弹簧被压缩了x=5cm，劲度系数k=100N/m，求出弹簧的弹力．由A平衡分析求解木块A所受摩擦力的大小．
（2）求出A的静摩擦力最大值，根据弹力与最大静摩擦力的关系，判断A的状态，再求解刚撤去F后瞬间，木块A所受摩擦力．

解答：解：（1）物体A所受弹簧弹力F₁=kx=5N
       由平衡条件  F₁+f=F
       得 f=1N
    （2）A的最大静摩擦力F_m=μN=μm_Ag=4.5N
而弹簧的弹力F₁=5N＞F_m，则A被弹簧推动将向左运动，受到滑动摩擦力．
刚撤去力F后，物体A滑动摩擦力大小   f=μN=μm_Ag=4.5N   
            方向水平向右．   
答：（1）此时木块A所受摩擦力的大小为1N；
     （2）刚撤去F后瞬间，木块A所受滑动摩擦力大小为4.5N，方向水平向右．

点评：本题是常规题，难点是要判断刚撤去F后A物体的状态，这是研究摩擦力时常常分析的，往往根据外力与最大静摩擦力的关系判断物体的状态，再分析和计算摩擦力．