Question

如圖3-3-16所示，在兩塊完全相同豎直放置的木板中間夾一重為G的木塊，在左右兩邊對木板所施加的壓力都等于F，木塊靜止不動.

圖3-3-16

(1)求兩木板對木塊施加的靜摩擦力的大小及方向;

(2)若左、右兩邊加在木板上的壓力均變?yōu)?F,兩木板對木塊的摩擦力如何變化?

(3)若左、右兩邊的壓力保持F不變，而使整個(gè)裝置沿水平、豎直等方向勻速運(yùn)動，木塊所受的靜摩擦力的大小如何?方向如何?關(guān)于摩擦力方向跟物體運(yùn)動方向的關(guān)系，能得出什么結(jié)論?

Answer 1

(1)每一塊木板對木塊的摩擦力均為F_f=G.

(2)每塊木板對木塊的靜摩擦力大小F_f=G，方向豎直向上.

(3)木板對木塊的靜摩擦力方向都是豎直向上，大小均為F_f=G.

解析:

(1)物體在重力作用下，有相對于木板下滑的趨勢，故兩木板對木塊產(chǎn)生了向上的靜摩擦力，設(shè)每塊木板對木塊的摩擦力大小為F_f，則兩塊木板對木塊的摩擦力大小為2F_f,由平衡條件得2F_f=G，則每一塊木板對木塊的摩擦力均為F_f=G.

(2)當(dāng)壓力增為2F后，物體仍靜止不動，每塊木板對木塊的靜摩擦力大小F_f=G，方向豎直向上.

(3)無論整個(gè)裝置沿什么方向做勻速運(yùn)動，木塊都處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件，兩木板對木塊的靜摩擦力方向都是豎直向上，大小均為F_f=G.

當(dāng)整個(gè)裝置豎直向上勻速運(yùn)動時(shí)，木塊所受的靜摩擦力方向跟其運(yùn)動方向相同；當(dāng)整個(gè)裝置豎直向下勻速運(yùn)動時(shí)，木塊所受的摩擦力方向跟其運(yùn)動方向相反；當(dāng)整個(gè)裝置沿水平方向勻速運(yùn)動時(shí)，木塊所受的摩擦力方向跟其運(yùn)動方向垂直；當(dāng)整個(gè)裝置沿其他方向做勻速運(yùn)動時(shí)，木塊所受的摩擦力方向跟其運(yùn)動方向成一銳角或鈍角.總之，摩擦力方向跟物體的運(yùn)動方向沒有必然的關(guān)系.