Question

4．木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m，系统置于水平地面上静止不动．现用F=1N的水平拉力作用在木块B上，如图所示．假设木块与地面之间的最大静摩擦力等于二者之间的滑动摩擦力，则力F作用后（　　）

• A． 木块A所受摩擦力大小是12.5N
• B． 木块A所受摩擦力大小是11.5N
• C． 木块B所受摩擦力大小是9N
• D． 木块B所受摩擦力大小是7N

Answer 1

分析 静摩擦力的大小随外力的变化而变化，但有一个最大值，其最大值略大于滑动摩擦力，在一般的计算中可以认为等于滑动摩擦力；
本题中，为施加拉力F时，A、B两木块在弹簧的推动下，相对地面有运动趋势，但无相对运动，故均受静摩擦力；在木块B上加上一个水平拉力后，通过计算会发现，虽然B木块相对地面的滑动趋势变大，但仍然无法滑动，说明静摩擦力只是变大了，并不会变成滑动摩擦力．

解答 解：木块A与地面间的滑动静摩擦力为：
f_A=μm_Ag=0.25×50N=12.5N
木块B与地面间的滑动静摩擦力为：
f_B=μm_Bg=0.25×60N=15N
弹簧弹力为：
F_弹=kx=400×0.02N=8N
施加水平拉力F后，对B物体受力分析，重力与支持力平衡，水平方向受向右的弹簧弹力和拉力，由于B木块与地面间的最大静摩擦力为15N（等于滑动摩擦力），大于弹簧弹力和拉力之和，故木块B静止不动，故木块B受到的静摩擦力与弹簧弹力和拉力的合力平衡，因而：f_B′=F_弹+F=8N+1N=9N；
施加水平拉力F后，弹簧长度没有变化，弹力不变，故木块A相对地面有向左的运动趋势，其受到向右的静摩擦力，且与弹力平衡，因而：f_A′=F_弹=8N；
故选：C．

点评 本题关键是分别对两个木块受力分析，通过计算判断木块能否滑动，要注意静摩擦力等于外力，而不是大于外力，大于外力的只是静摩擦力的最大值！