Question

3．一質(zhì)量為m=2kg的滑塊靜止在水平面上，滑塊與水平面間的摩擦因數(shù)為μ=0.5，現(xiàn)以如圖方式施加水平力F₁=1N，求滑塊受到地面的摩擦力的大小與方向？

變式訓(xùn)練：
（1）若滑塊受到水平向左的力F₂為16N，求滑塊受到地面摩擦力的大小與方向？
（2）如圖2，若滑塊在僅在推力F作用下沿水平面運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)與水平方向的夾角為θ，木箱與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則木箱受到的摩擦力為多大？
（3）如圖3所示，放在長木板上的木塊質(zhì)量為m，當(dāng)木板與水平方向夾角為θ時(shí)，木塊剛好沿長木板勻速下滑，求木塊和木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)．
（4）通過以上題目總結(jié)：
?滑動(dòng)摩擦力公式中F_N的準(zhǔn)確含義：正壓力，即垂直于接觸面的壓力
?判斷靜摩擦力方向的方法（兩個(gè)方法）：根據(jù)沿接觸面的外力的方向來判斷；根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢的方向判斷
?計(jì)算滑動(dòng)摩擦力大小的方法（兩個(gè)方法）：f=μF_N；根據(jù)受力分析利用共點(diǎn)力的平衡求解．

Answer 1

分析 分析題意，明確物體受到的是滑動(dòng)摩擦力還是靜摩擦力，明確各自的計(jì)算方法，并根據(jù)計(jì)算方法進(jìn)行求解和總結(jié)相關(guān)的結(jié)論．

解答 解：物體受到的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，故f=μmg=0.5×10=5N；當(dāng)推力為1N時(shí)，物體仍處于靜止，摩擦力為1N；方向與推力方向相反，故摩擦力方向向左；
變式訓(xùn)練（1）當(dāng)推力為16N時(shí)，物體相對(duì)地面滑動(dòng)，摩擦力為5N；
（2）物體對(duì)地面的壓力F_N=mg+Fsinθ；物體相對(duì)地面滑動(dòng)，摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，f=μF_N=μ（mg+Fsinθ）；
（3）木塊勻速下滑，則根據(jù)平衡條件可知：f=mgsinθ
f=μmgcosθ
則可解得：μ=tanθ；
（4）由以上計(jì)算可知，公式中的F_N為正壓力，即垂直于接觸面的壓力；
判斷靜摩擦力的方向可以根據(jù)沿接觸面的外力的方向來判斷，可以根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢的方向判斷；
計(jì)算滑動(dòng)摩擦力大小的方法可以根據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式f=μF_N或根據(jù)受力分析利用共點(diǎn)力的平衡求解；
故答案為：1N，方向向左；
（1）5N；（2）μ（mg+Fsinθ）；（3）μ=tanθ；
（4）正壓力，即垂直于接觸面的壓力；根據(jù)沿接觸面的外力的方向來判斷；根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢的方向判斷；f=μF_N；根據(jù)受力分析利用共點(diǎn)力的平衡求解

點(diǎn)評(píng) 本題考查摩擦力的計(jì)算，對(duì)于此類問題要注意先明確屬于哪一種摩擦力，同時(shí)注意明確兩種摩擦力不同，明確各自的計(jì)算方法，才能準(zhǔn)確求解．