Question

13．重为400N的木箱放在水平地面上，动摩擦因数为0.25．
（1）如果分别用70N和150N的水平力推动木箱，木箱受到摩擦力分别是多少？（设最大静摩擦力和滑动摩擦力相等）
（2）若物体开始以v=15m/s的初速度向左运动，用F=50N的水平向右的力拉物体，木箱受到的摩擦力多大？方向如何？

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．
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
（2）若物体开始以v=15m/s的初速度向左运动，用F=50N的水平向右的力拉物体，木箱受到的是滑动摩擦力，
其大小仍为f_滑=100N，其方向与相对运动方向相反，即为水平向右，
答：（1）如果分别用70N和150N的水平力推动木箱，木箱受到摩擦力分别是70N与100N；
（2）若物体开始以v=15m/s的初速度向左运动，用F=50N的水平向右的力拉物体，木箱受到的摩擦力100N，方向水平向右．

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．