Question

8．如圖所示，位于水平桌面上的物塊P，由跨過定滑輪的輕繩與物塊Q相連，從滑輪到P和到Q的兩段繩都是水平的，已知Q與P之間以及P與桌面之間的動摩擦因數都μ=0.4，物塊P重為40N，物塊Q重為20N，滑輪的質量、滑輪軸上的摩擦都不計，若用一水平向右的力F拉P使它做勻速運動，則：
（1）Q物體所受到的滑動摩擦力的大小和方向；
（2）P物體所受的地面滑動摩擦力的大小和方向；
（3）拉動物體P所需的力F為多大．

Answer 1

分析 （1）由公式f=μN，N=G_Q，求Q所受到的滑動摩擦力大小．滑動摩擦力方向與相對運動的方向相反．
（2）P對地面的壓力等于兩個物體重力之和，也由公式f=μN求解．
（3）題中P向右勻速運動，則Q向左勻速運動，兩個物體的合力都為零．先對物塊Q受力分析，根據平衡條件求出細線的拉力，然后對物塊P受力分析，再次根據平衡條件求出力F．

解答 解：（1）Q物體所受到的滑動摩擦力的大小 f₁=μN_Q=μG_Q=0.4×40N=16N，方向水平向右．
（2）P物體所受的地面滑動摩擦力的大小 f₂=μN_P=μ（G_P+G_Q）=0.4×（40+20）N=24N，方向水平向左．
（3）設跨過定滑輪的輕繩拉力大小為T．
對Q物塊，由平衡條件得：T=f₁=16N
對木塊P受力分析，P水平方向受到拉力F，Q對P向左的摩擦力，地面對P體向左的摩擦力，根據共點力平衡條件，
有  F=f₁+f₂+T=16+24+16=56N
答：（1）Q物體所受到的滑動摩擦力的大小是16N，方向水平向右；
（2）P物體所受的地面滑動摩擦力的大小24N，方向水平向左；
（3）拉動物體P所需的力F為56N．

點評 本題關鍵在于分別對兩個木塊進行受力分析，根據共點力平衡條件列式求解．