Question

10．质量为m=21kg的物体静止在水平地面上，物体与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.5．现给物体施加F=100N的拉力，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s²，求：
（1）当拉力水平向右时，物体所受摩擦力F_f1的大小：
（2）当拉力与水平方向成37⁰角斜向右上方时，物体所受摩擦力F_f2的大小（sin37°=0.6．cos37°=0.8）．

Answer 1

分析 （1）求出物体所受的最大静摩擦力，比较水平拉力和最大静摩擦力大小，判断物体相对地面有没有发生相对滑动，判断出是静摩擦力，再根据二力平衡求静摩擦力；
（2）物体在斜向上的拉力作用下运动时，求出最大静摩擦力，比较F的水平分力和最大静摩擦力的大小，判断出是滑动摩擦力，根据滑动摩擦力公式求摩擦力；

解答 解：（1）当拉力F水平时，物块与地面间的弹力为F_N1，物块所受最大静摩擦力为F_fm1
F_N1=mg    
F_fm1=μF_N1
解得：F_fm1=105N    
由于F＜F_fm1，物体保持静止状态
则物体所受摩擦力F_f1大小为：
F_f1=F=100N     
（2）当拉力F斜向右上时，物块与地面间的弹力为F_N2，物块所受最大静摩擦力为F_fm2
F_N2+F_y-mg=0   
其中：F_y=F sin 37°  
F_fm2=μF_N2
解得：F_fm2=75N  
拉力F的水平分力F_x为：
F_x=Fcos37°=80N 
由于F_x＞F_fm2，物体向右加速运动，
物体所受摩擦力F_f2大小为：
F_f2=F_fm2=75N
答：（1）当拉力水平向右时，物体所受摩擦力F_f1的大小为100N：
（2）当拉力与水平方向成37⁰角斜向右上方时，物体所受摩擦力F_f2的大小为75N

点评 对于摩擦力问题，先要根据物体的状态，判断是静摩擦还是滑动摩擦，静摩擦力由平衡条件求解，滑动摩擦力既可由平衡条件求解，也由摩擦力公式f=μN求解．