Question

【題目】如圖所示，質量為M=2.5kg的一只長方體鐵箱在水平拉力F作用下沿水平地面向右勻加速運動，鐵箱與水平地面間的動摩擦因數為μ1=0.30。這時鐵箱內一個質量為m=0.5kg的木塊恰好能靜止在后壁上，木塊與鐵箱內壁間的動摩擦因數為μ2=0.25。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g=10m/s2。求：

(1)木塊對鐵箱的壓力的大小，

(2)水平拉力F的大小。

Answer 1

【答案】(1)20N(2)129N

【解析】

(1)對木塊：在豎直方向上：由平衡條件得：

mg=Ff，

由滑動摩擦力計算公式得：

Ff=μ2FN，

所以：

，

由牛頓第三定律得：木塊對鐵箱的壓力大小

FN′=FN=20N；

(2)選木塊為研究對象，在水平方向上，由牛頓第二定律得：

，

解得：

，

選鐵箱和木塊整體為研究對象，由牛頓第二定律得：

F-μ1(M+m)g=(M+m)a，

解得水平拉力：

F=129N。