Question

如图所示，一重为40N的木块放在水平桌面上，在水平方向共受三个力即F_l，F₂和摩擦力作用，木块处于静止状态．其中F_l=13N，F₂=6N．已知木块与地面间的动摩擦因数为μ=0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：
（1）物体所受的摩擦力的大小和方向．
（2）当只将F₁撒去，物体受到的摩擦力的大小和方向
（3）若撒去的力不是F₁而是F₂，则物体受到的摩擦力大小和方向又如何？

Answer 1

解：（1）对物体受力分析，物体在F₁和F₂作用下处于静止状态，且有向右滑动的趋势，故地面给物体有向左的静摩擦力：
竖直方向：F_N=mg
水平方向：F₁-F₂-F_f=0
得：F_f=F₁-F₂=13N-6N=7N
摩擦力的方向向右．
（2）当撤去F₁，时，物体在F₂的作用下，将保持静止状态，地面给物体有向右的静摩擦力，对物体受力分析有：
竖直方向：F_N=mg=40N
水平方向：F_f=F₂=6N
摩擦力的方向向右．
（3）当撤去时，物体在F₁的作用下将向右加速运动，地面给物体的摩擦力为滑动摩擦力，对物体受力分析，有：
竖直方向：F_N=mg=40N
滑动摩擦力为：F_f=μF_N=0.2×40N=8N
方向为水平向左．
答：（1）物体所受的摩擦力的大小7N和方向向右．
（2）当只将F₁撒去，物体受到的摩擦力的大小6N和方向向右．
（3）若撒去的力不是F₁而是F₂，则物体受到的摩擦力大小8N和方向向左．
分析：对物体受力分析，根据力的合成与分解，运用滑动摩擦力的公式，从而即可求解．
点评：考查学会对物体受力分析，掌握滑动摩擦力的方向与大小的处理方法，注意画出正确的受力图是解题本题的关键．