Question

【题目】如图所示，物体A重10N，物体B 重10N，A与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.2，绳与定滑轮间的摩擦均不计，A处于静止状态，求水平拉力F的取值范围是多少？（可认为最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等， ）

Answer 1

【答案】解：选择A为研究对象，画出受力示意图，如图所示，根据题意A静止，应有F合=0，
即 FN=G﹣FBsin60°=（10﹣10× ）N=1.35N
A与桌面的最大静摩擦力为：fm=f=μFN=0.2×1.35N=0.27N
所以静摩擦力的取值范围0＜f≤0.27N
当F＞FBcos60°，f向左，F取最大值Fmax ， 由平衡条件F合=0得：
Fmax=FBcos60°+fm=10×cos60°+0.27=5.27（N）
当F＜FBcos60°时，f向右，F取最小值Fmin ，
由平衡条件 F合=0，得
Fmin=FBcos60°﹣fm=10×cos60°﹣0.27=4.73（N）
F的取值范围是：4.73N≤F≤5.27N
答：水平拉力F的取值范围是4.73N≤F≤5.27N．

【解析】要使A保持静止状态，合力应保持为零．当F最大时，A刚要向右运动，静摩擦力向左达到最大；当F最小时，A刚要向左运动，静摩擦力向右达到最大；根据平衡条件和摩擦力公式结合求解．