Question

20．如图所示，重量分别为G_P=10N，G_Q=110N的物块P、Q叠放在水平地面上，一根绕过动滑轮的轻绳将它们连接在一起．当对动滑轮施加一水平拉力F=60N的作用时，P、Q一起在以相同速度水平向右匀速运动．已知上下两端轻绳处于水平状态，动滑轮的质量及其摩擦均不计，P、Q之间的动摩擦因数μ₁=0.4，求：
（1）P对Q的摩擦力的大小和方向；
（2）P与水平地面之间的动摩擦因数μ₂．

Answer 1

分析 （1）P、Q一起在水平向右匀速运动，受力都平衡．先求出绳子张力，再对Q研究，由平衡条件求出P对Q的摩擦力的大小和方向．
（2）再以整体为研究对象，由平衡条件和摩擦力公式结合求解．

解答 解：（1）P、Q一起在水平向右匀速运动，可得绳子张力为：T=$\frac{1}{2}$F=30N
以Q为研究对象，由平衡条件得：P对Q的摩擦力的大小为：f₁=T=30N，方向水平向左．
（2）以整体为研究对象，由平衡条件可得，地面对P的摩擦力大小为：f₂=F=60N
P对地面的压力为：N₂=（G_P+G_Q）=120N
故P与水平地面之间的动摩擦因数为：μ₂=$\frac{{f}_{2}}{{N}_{2}}$=0.5
答：（1）P对Q的摩擦力的大小 f₁=T=30N，方向水平向左．
（2）P与水平地面之间的动摩擦因数是0.5．

点评 本题的关键要灵活选取研究对象，采用隔离法和整体法相结合解答比较简洁，要注意P对Q的摩擦力是静摩擦力，不能根据摩擦力公式求摩擦力．