Question

3．一质量为m=2kg的滑块静止在水平面上，滑块与水平面间的摩擦因数为μ=0.5，现以如图方式施加水平力F₁=1N，求滑块受到地面的摩擦力的大小与方向？

变式训练：
（1）若滑块受到水平向左的力F₂为16N，求滑块受到地面摩擦力的大小与方向？
（2）如图2，若滑块在仅在推力F作用下沿水平面运动，F与水平方向的夹角为θ，木箱与水平面间的动摩擦因数为μ，则木箱受到的摩擦力为多大？
（3）如图3所示，放在长木板上的木块质量为m，当木板与水平方向夹角为θ时，木块刚好沿长木板匀速下滑，求木块和木板之间的动摩擦因数．
（4）通过以上题目总结：
?滑动摩擦力公式中F_N的准确含义：正压力，即垂直于接触面的压力
?判断静摩擦力方向的方法（两个方法）：根据沿接触面的外力的方向来判断；根据相对运动趋势的方向判断
?计算滑动摩擦力大小的方法（两个方法）：f=μF_N；根据受力分析利用共点力的平衡求解．

Answer 1

分析 分析题意，明确物体受到的是滑动摩擦力还是静摩擦力，明确各自的计算方法，并根据计算方法进行求解和总结相关的结论．

解答 解：物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，故f=μmg=0.5×10=5N；当推力为1N时，物体仍处于静止，摩擦力为1N；方向与推力方向相反，故摩擦力方向向左；
变式训练（1）当推力为16N时，物体相对地面滑动，摩擦力为5N；
（2）物体对地面的压力F_N=mg+Fsinθ；物体相对地面滑动，摩擦力为滑动摩擦力，f=μF_N=μ（mg+Fsinθ）；
（3）木块匀速下滑，则根据平衡条件可知：f=mgsinθ
f=μmgcosθ
则可解得：μ=tanθ；
（4）由以上计算可知，公式中的F_N为正压力，即垂直于接触面的压力；
判断静摩擦力的方向可以根据沿接触面的外力的方向来判断，可以根据相对运动趋势的方向判断；
计算滑动摩擦力大小的方法可以根据滑动摩擦力公式f=μF_N或根据受力分析利用共点力的平衡求解；
故答案为：1N，方向向左；
（1）5N；（2）μ（mg+Fsinθ）；（3）μ=tanθ；
（4）正压力，即垂直于接触面的压力；根据沿接触面的外力的方向来判断；根据相对运动趋势的方向判断；f=μF_N；根据受力分析利用共点力的平衡求解

点评 本题考查摩擦力的计算，对于此类问题要注意先明确属于哪一种摩擦力，同时注意明确两种摩擦力不同，明确各自的计算方法，才能准确求解．