Question

5．如圖所示，一個質(zhì)量為M=2kg物體放在粗糙水平面上，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，用一條質(zhì)量不計的細(xì)繩繞過定滑輪和一只質(zhì)量為m₀=0.1kg的小桶相連，已知M受到的最大靜摩擦力F_max=4.5N，細(xì)繩水平，滑輪上的摩擦不計，g取10N/kg，求在以下情況中，M受到的摩擦力的大小．
（1）只掛m₀處于靜止?fàn)顟B(tài)時；
（2）只掛m₀但在M上再放一個M′=3kg的物體時；
（3）只在桶內(nèi)加入m₁=0.33kg的砂子時；
（4）只在桶內(nèi)加入m₂=0.5kg的砂子時．

Answer 1

分析 根據(jù)拉力與最大靜摩擦力大小相比較，當(dāng)小于時，則受到靜摩擦力，由拉力大小來確定靜摩擦力大小；當(dāng)大于時，則受到滑動摩擦力，則由f=μN(yùn)來計算滑動摩擦力大小

解答 解：（1）當(dāng)只掛m₀處于靜止?fàn)顟B(tài)時，則有：
G₀=m₀g=0.1×10N=1N＜4.5N；
故M處于靜止?fàn)顟B(tài)，因此M受到的摩擦力的大小為：f₁=T=m₀g=1N；
（2）只掛m₀但在M上再放一個M′=3kg的物體時，則有：
G₀=m₀g=0.1×10N=1N＜4.5N；
故M處于靜止?fàn)顟B(tài)，因此M受到的摩擦力的大小為：f₂=T=m₀g=1N；
（3）只在桶內(nèi)加入m₁=0.33kg的砂子時，有：G₁=（m₁+m₀）g=0.43×10N=4.3N＜4.5N；
故M處于靜止?fàn)顟B(tài)，因此M受到的摩擦力的大小為：f₃=T=（m₁+m₀）g=4.3N；
（4）當(dāng)在小桶內(nèi)加入m₂=0.5kg的砂子時，有：G_總=（m₀+m₂）g=6N＞4.5N；
因此M在水平面滑動，且f₄=μF_N=0.2×Mg=4N；
答：（1）只掛m₀處于靜止?fàn)顟B(tài)時，摩擦力為1N；
（2）只掛m₀但在M上再放一個M′=3kg的物體時，摩擦力為1N；
（3）只在桶內(nèi)加入m₁=0.33kg的砂子時摩擦力為4.3N；
（4）只在桶內(nèi)加入m₂=0.5kg的砂子時，摩擦力為4N

點(diǎn)評 考查滑動摩擦力與靜摩擦力的區(qū)別，掌握求各自摩擦力的大小，注意學(xué)會判定是解題的關(guān)鍵