Question

9．質(zhì)量為2kg的物塊放在水平地面上，與地面間的動摩擦系數(shù)為0.2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力求：
（1）若用F₁=3N的水平拉力向右拉物塊，求地面給物塊的摩擦力；
（2）若用F₂=5N的水平拉力向右拉物塊，求地面給物塊的摩擦力；
（3）在物塊向右運動時，F(xiàn)₂的方向，改為水平向左而大小不變，求力的方向改變后物塊的加速度．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)滑動摩擦力公式分析最大靜摩擦力的大小，當拉力小于最大靜摩擦力時，物體保持靜止，根據(jù)平衡條件可求向摩擦力；
（2）拉力大于最大靜摩擦力時，物體滑動，摩擦力等于滑動摩擦力；
（3）求出物體受到的合力，根據(jù)牛頓第二定律可求得加速度．

解答 解：物塊和地面間的最大靜摩擦力f₀=μmg=0.2×20=4N     
（1）因F₁=3N＜f₀=4N物塊靜止
f₁=F₁=3 N；方向向左                               
（2）因F₂=5N＞f₀=4N物塊向右運動；
f₂=μmg=0.2×20=4N；方向向左                      
（3）拉力改變方向后，向右做勻減速運動時，加速度大小為
a₁=$\frac{{F}_{2}+{f}_{0}}{m}$=$\frac{5+4}{2}$=4.5 m/s²   
方向與運動方向相反，故摩擦力向左                         
答：（1）若用F₁=3N的水平拉力向右拉物塊，地面給物塊的摩擦力為3N，方向向左；
（2）若用F₂=5N的水平拉力向右拉物塊，地面給物塊的摩擦力為4N；方向向左；
（3）在物塊向右運動時，F(xiàn)₂的方向，改為水平向左而大小不變，力的方向改變后物塊的加速度大小為4.5 m/s²；方向水平向左．

點評 本題考查摩擦力的計算以及牛頓第二定律，在分析摩擦力時一定要先明確是滑動摩擦還是靜摩擦力，二者大小的計算方法不同．