Question

如圖所示，放在水平地面上的兩木塊，在水平推力F作用下保持靜止．木塊A、B的質量分別為m_A=3kg、m_B=5kg，它們與水平地面的動摩擦因數均為0.15，且木塊與地面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．如果作用在木塊A上的推力F=6N，木塊A、B間的輕彈簧被壓縮了x=5cm，彈簧的勁度系數k=100N/m．求：
（1）此時木塊A所受摩擦力的大小；
（2）剛撤去F后瞬間，木塊A所受摩擦力．

Answer 1

分析：（1）根據彈簧被壓縮了x=5cm，勁度系數k=100N/m，求出彈簧的彈力．由A平衡分析求解木塊A所受摩擦力的大小．
（2）求出A的靜摩擦力最大值，根據彈力與最大靜摩擦力的關系，判斷A的狀態，再求解剛撤去F后瞬間，木塊A所受摩擦力．

解答：解：（1）物體A所受彈簧彈力F₁=kx=5N
       由平衡條件  F₁+f=F
       得 f=1N
    （2）A的最大靜摩擦力F_m=μN=μm_Ag=4.5N
而彈簧的彈力F₁=5N＞F_m，則A被彈簧推動將向左運動，受到滑動摩擦力．
剛撤去力F后，物體A滑動摩擦力大小   f=μN=μm_Ag=4.5N   
            方向水平向右．   
答：（1）此時木塊A所受摩擦力的大小為1N；
     （2）剛撤去F后瞬間，木塊A所受滑動摩擦力大小為4.5N，方向水平向右．

點評：本題是常規題，難點是要判斷剛撤去F后A物體的狀態，這是研究摩擦力時常常分析的，往往根據外力與最大靜摩擦力的關系判斷物體的狀態，再分析和計算摩擦力．