Question

11．如圖所示，一個(gè)M=2kg的物體放在μ=0.2的粗糙水平面上，用一條質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩繞過定滑輪和一只m₀=0.1kg的小桶相連，已知：M受到的最大靜摩擦力F_m=4.5N，滑輪上的摩擦不計(jì)，g=10N/kg，求在以下情況中，
（1）只掛m₀處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，M受到的摩擦力的大��；
（2）只在桶內(nèi)加入m₁=0.5kg的砂子時(shí)，M受到的摩擦力的大�。�
（3）只在桶內(nèi)加入m₁=0.6kg的砂子時(shí)，要使M靜止，需要加一個(gè)水平向左的力F，則F至少多大？

Answer 1

分析 根據(jù)拉力與最大靜摩擦力大小相比較，當(dāng)拉力小于最大靜摩擦力時(shí)，物體靜止不動(dòng)，受到靜摩擦力，由拉力大小來確定靜摩擦力大��；當(dāng)拉力大于最大靜摩擦力時(shí)，則受到滑動(dòng)摩擦力，則由f=μN(yùn)來計(jì)算滑動(dòng)摩擦力大�。�

解答 解：（1）因?yàn)閙₀g=1 N＜F_m，M處于靜止?fàn)顟B(tài)，受靜摩擦力作用，由二力平衡得 f₁=m₀g=1N．
（2）因?yàn)椋╩₀+m₁）g=6 N＞F_m，故物體運(yùn)動(dòng)，受到滑動(dòng)摩擦力作用，大小為 f₂=μF_N=μMg=4N．
（3）只在桶內(nèi)加入m₁=0.6kg的砂子時(shí)，要使M靜止，此時(shí)，繩子拉力 T=（m₀+m₂）g=7N，根據(jù)平衡條件可得 T=F+F_m
可得，水平拉力至少為 F=2.5N
答：（1）只掛m₀處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，M受到的摩擦力的大小是1N；
（2）只在桶內(nèi)加入m₁=0.5kg的砂子時(shí)，M受到的摩擦力的大小是4N；
（3）只在桶內(nèi)加入m₁=0.6kg的砂子時(shí)，要使M靜止，需要加一個(gè)水平向左的力F，則F至少是2.5N．

點(diǎn)評(píng) 本題解題時(shí)要注意滑動(dòng)摩擦力與靜摩擦力的區(qū)別，要能根據(jù)外力的大小分析物體的狀態(tài)，確定摩擦力的性質(zhì)，明確靜摩擦力可由平衡條件求解，一般不能摩擦力公式解．