题目内容
2．
用水平力F将木块压在竖直墙上，如图所示．已知木块重G=6N，木块与墙壁之间的动摩擦因数为μ=$\frac{1}{3}$，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．求：（1）当F=25N时，木块受到的摩擦力为多大？
（2）当F=12N时，木块受到的摩擦力为多大？
（3）若力F方向改为斜向上与竖直方向夹角为a=37°，如图中虚线所示，要使木块保持静止，F的大小为多少？（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
分析 （1）先根据木块的重力和最大静摩擦力的关系，分析出木块处于静止状态，再由平衡条件求摩擦力．
（2）当F=12N时，木块的重力大于最大静摩擦力，木块将向下滑动，由摩擦力公式求解f=μN摩擦力．
（3）当物体刚要上滑时，静摩擦力沿墙壁向下达到最大值，此时力F为最大；当物体刚要下滑时，静摩擦力沿墙壁向上达到最大值，此时力F最小．根据平衡条件和摩擦力公式求出F的最大值和最小值，得出F的取值范围．
解答 解：（1）当F=25N时，木块的最大静摩擦力 fm1=μF1=$\frac{25}{3}$N＞G=6N
故物体静止不动；
根据平衡条件可得木块受到的摩擦力为 f1=G=6N
（2）当F=12N时，木块的最大静摩擦力 fm2=μF2=4N＜G
故物体将要下滑，木块受到的摩擦力为 f2=μF2=4N
（3）物体刚好不上滑时，如图1，根据平衡条件得
F1cos37°=μF1sin37°+G
解得 F1=10N
物体刚好不下滑，如图2，根据平衡条件得
F2cos37°+μF2sin37°=G
解得 F2=6N
故F的范围为 6N≤F≤10N
答：
（1）当F=25N时，木块受到的摩擦力为6N．
（2）当F=12N时，木块受到的摩擦力为4N．
（3）要使木块保持静止，F的大小应满足的范围为6N≤F≤10N．
点评 本题是力平衡中临界问题，关键分析临界条件：当物体刚要滑动时，物体间的静摩擦力达到最大值．
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