Question

如图3-3-16所示，在两块完全相同竖直放置的木板中间夹一重为G的木块，在左右两边对木板所施加的压力都等于F，木块静止不动.

图3-3-16

(1)求两木板对木块施加的静摩擦力的大小及方向;

(2)若左、右两边加在木板上的压力均变为2F,两木板对木块的摩擦力如何变化?

(3)若左、右两边的压力保持F不变，而使整个装置沿水平、竖直等方向匀速运动，木块所受的静摩擦力的大小如何?方向如何?关于摩擦力方向跟物体运动方向的关系，能得出什么结论?

Answer 1

思路解析：(1)物体在重力作用下，有相对于木板下滑的趋势，故两木板对木块产生了向上的静摩擦力，设每块木板对木块的摩擦力大小为F_f，则两块木板对木块的摩擦力大小为2F_f,由平衡条件得2F_f=G，则每一块木板对木块的摩擦力均为F_f=G.

(2)当压力增为2F后，物体仍静止不动，每块木板对木块的静摩擦力大小F_f=G，方向竖直向上.

(3)无论整个装置沿什么方向做匀速运动，木块都处于平衡状态，根据平衡条件，两木板对木块的静摩擦力方向都是竖直向上，大小均为F_f=G.

当整个装置竖直向上匀速运动时，木块所受的静摩擦力方向跟其运动方向相同；当整个装置竖直向下匀速运动时，木块所受的摩擦力方向跟其运动方向相反；当整个装置沿水平方向匀速运动时，木块所受的摩擦力方向跟其运动方向垂直；当整个装置沿其他方向做匀速运动时，木块所受的摩擦力方向跟其运动方向成一锐角或钝角.总之，摩擦力方向跟物体的运动方向没有必然的关系.