Question

如圖3-3-11所示，一輛汽車在平直公路上，車上有一木箱，試判斷下列情況中，木箱所受摩擦力的方向.

 圖3-3-11

(1)汽車由靜止加速運動時（木箱和車面無相對滑動）；

(2)汽車剎車時（二者無相對滑動）；

(3)汽車勻速運動時（二者無相對滑動）；

(4)汽車剎車，木箱在車上向前滑動時；

(5)汽車在勻速運動過程中突然加速，木箱在車上滑動時.

Answer 1

解析：(1)木箱隨汽車一起由靜止加速運動時，假設二者的接觸面是光滑的，則汽車加速時木箱由于慣性要保持原有狀態(tài)，因此它將相對于汽車向后運動.而實際木箱沒有滑動，說明木箱有相對汽車向后滑動的趨勢，所以木箱受到向前的靜摩擦力.

    (2)汽車剎車時，速度變小，假設木箱與汽車的接觸面是光滑的，則木箱相對汽車向前運動，而實際木箱沒有滑動，說明木箱有相對汽車向前滑動的趨勢，所以木箱受到向后的

靜摩擦力.

    (3)木箱隨汽車一起勻速運動時，二者無相對滑動，假設木箱受水平向右的摩擦力，則其受力如圖所示，跟木箱接觸的物體只有汽車，汽車最多能對它施加兩個力（支持力F₁和摩擦力F₂），由二力平衡條件知：F₁與G抵消，但沒有力與F₂抵消，不能做勻速直線運動，這與題意矛盾，所以假設錯誤，木箱不受摩擦力.

    (4)汽車剎車，木箱相對于汽車向前滑動，易知木箱受到向后的滑動摩擦力.

    (5)汽車在勻速過程中突然加速，木箱相對于汽車向后滑動，易知木箱受到向前的滑動摩擦力.

答案：(1)向前  (2)向后  (3)無摩擦力  (4)向后  (5)向前