Question

17．重量G=100N的物体静止置于水平面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.5，现给物体施加一个与水平方向成θ=37°的拉力F．
（1）F=10N时，地面的摩擦力是多大；
（2）F=50N时，地面的摩擦力是多大．
（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

Answer 1

分析 当外力小于最大静摩擦力时，物体处于静止，摩擦力大小等于外力大小；
当外力大于最大静摩擦力时，物体处于滑动，则摩擦力等于动摩擦力因数与正压力的乘积．

解答 解：（1）当F=10N时，
根据力的矢量法则，则拉力的水平分力为 
 F₁=Fcos37°=10×0.8N=8N
物体所受支持力为   
N₁=mg-F₁sin37°=100-10×0.6=94N
此时物体与地面间的最大静摩擦力为  
f_1m=μN₁=0.5×94N=47N
因为 F₁cos37°＜f_1m
所以物体没有被拉动，仍保持静止，
此时物体所受的静摩擦力为 
f₁=8N；
（2）当F′=50N时，
根据力的矢量法则，则拉力的水平分力为 
 F₁′=F′cos37°=50×0.8N=40N
物体所受支持力为   
N₁′=mg-F₁′sin37°=100-50×0.6=70N
此时物体与地面间的最大静摩擦力为  
f_1m′=μN_1′=0.5×70N=35N
因为 F₁′cos37°＞f_1m′
所以物体被拉动，此时物体所受的滑动摩擦力为 f₁′=35N；
答：（1）F=10N时，地面的摩擦力是8N；
（2）F=50N时，地面的摩擦力是35N．

点评 学会区别静摩擦力与滑动摩擦力并且能正确求解摩擦力的大小．同时知道最大静摩擦力要略大于滑动摩擦力，难度适中，注意掌握求解静摩擦力与滑动摩擦力的区别．