Question

18．如图所示，静止在水平面上的物体，所受重力为200N，物体和水平面之间的动摩擦因数μ=0.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等．求下列情况中物体受到的摩擦力和加速度（取重力加速度g=10m/s²）：
（1）当给物体施加一个水平向左、大小为F₁=10N的拉力时；
（2）当给物体施加一个水平向左、大小为F₂=30N的拉力时．

Answer 1

分析 （1）当物体受力小于最大静摩擦力时，物体静止，由二力平衡可以求得物体受到的静摩擦力；
（2）当受力大于最大静摩擦力时，物体滑动，则由滑动摩擦力的公式求得滑动摩擦力．由牛顿第二定律可求得加速度．

解答 解：（1）最大静摩擦力为：f_m=μN=0.1×200 N
因为拉力  F=10N＜20N
物体静止，摩擦力f=F=10N
加速度为：a=0           
（2）因为拉力  F=30N＞20N   
物体运动，滑动摩擦力f=20N 
根据牛顿第二定律F_合=ma 得：
F-f=ma
物体受到的加速度：
a=$\frac{30-20}{20}$=0.5m/s²
答：（1）给物体施加一个水平向左、大小为F₁=10N的拉力时；摩擦力为10N；加速度为0；
（2）当给物体施加一个水平向左、大小为F₂=30N的拉力时，摩擦力为20N．加速度为0.5m/s²

点评 本题考查摩擦力大小的计算及牛顿第二定律，要注意首先明确物体受到的滑动摩擦力还是静摩擦力，然后再由两种摩擦力的计算方法求出．