Question

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）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

【解析】

试题分析：（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．

【解析】
（1）最大静摩擦力为：fm=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==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．