Question

3．重为400N的木箱放在水平地面上，地面粗糙，动摩擦因数为0.25．（设最大静摩擦力和滑动摩擦力相等）
（1）如果用70N水平力向右推木箱，求木箱受到的摩擦力大小和方向
（2）如果用150N的水平力向右推木箱，求木箱受到的摩擦力大小和方向．

Answer 1

分析 先求解出滑动摩擦力和最大静摩擦力，当用外力推时，不滑动为静摩擦力，根据平衡条件求解静摩擦力；滑动时受滑动摩擦力，再依据滑动摩擦力F=μF_N，即可求解．

解答 解：木箱在竖直方向上受到了重力和地面的支持力一对平衡力，所以地面对木箱的支持力等于重力大小为400N，地面对木箱的支持力和木箱对地面的压力为相互作用力，大小F_N=400N
推动木箱的最大静摩擦力f_MAX=F=μF_N=400N×0.25=100N
（1）当水平力F=70N向右推动木箱，木箱保持静止，由二力平衡可知摩擦力f=70N，方向水平向左．
（2）当水平力F=150N向右推动木箱，木箱在地面上滑动，受水平向左的滑动摩擦力作用，大小为 f_滑=f_MAX=F=μF_N=400N×0.25=100N
答：（1）如果用70N水平力向右推木箱，木箱受到的摩擦力大小70N和方向水平向左；
（2）如果用150N的水平力向右推木箱，木箱受到的摩擦力大小100N和方向水平向左．

点评 本题考查了静摩擦力和滑动摩擦力的求解方法，当推力大于最大静摩擦力时，为滑动摩擦力；当推力小于最大静摩擦力时，为静摩擦力，根据平衡条件求解．