Question

2．木塊A、B分別重50N和60N，它們與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.25．夾在A、B之間的輕彈簧被壓縮了2cm，彈簧的勁度系數(shù)為400N/m．系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動(dòng)．現(xiàn)用F=3N的水平拉力作用在木塊B上，力F作用一段時(shí)間后，達(dá)到穩(wěn)定時(shí)（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）（　　）

• A． 木塊A所受摩擦力大小是12.5 N
• B． 木塊A所受摩擦力大小是11.5 N
• C． 木塊B所受摩擦力大小是11 N
• D． 木塊B所受摩擦力大小是17.5 N

Answer 1

分析 靜摩擦力的大小隨外力的變化而變化，但有一個(gè)最大值，其最大值略大于滑動(dòng)摩擦力，在一般的計(jì)算中可以認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力；
本題中，為施加拉力F時(shí)，A、B兩木塊在彈簧的推動(dòng)下，相對地面有運(yùn)動(dòng)趨勢，但無相對運(yùn)動(dòng)，故均受靜摩擦力；在木塊B上加上一個(gè)水平拉力后，通過計(jì)算會(huì)發(fā)現(xiàn)，雖然B木塊相對地面的滑動(dòng)趨勢變大，但仍然無法滑動(dòng)，說明靜摩擦力只是變大了，并不會(huì)變成滑動(dòng)摩擦力．

解答 解：木塊A與地面間的滑動(dòng)靜摩擦力為：f_A=μm_Ag=0.25×50N=12.5N
木塊B與地面間的滑動(dòng)靜摩擦力為：f_B=μm_Bg=0.25×60N=15N
彈簧彈力為：F_彈=kx=400×0.02N=8N
施加水平拉力F后，對B物體受力分析，重力與支持力平衡，水平方向受向右的彈簧彈力和拉力，由于B木塊與地面間的最大靜摩擦力為15N（等于滑動(dòng)摩擦力），大于彈簧彈力和拉力之和，故木塊B靜止不動(dòng)，故木塊B受到的靜摩擦力與彈簧彈力和拉力的合力平衡，因而：f_B′=F_彈+F=8N+3N=11N；
施加水平拉力F后，彈簧長度沒有變化，彈力不變，故木塊A相對地面有向左的運(yùn)動(dòng)趨勢，其受到向右的靜摩擦力，且與彈力平衡，因而：f_A′=F_彈=8N；故ABD錯(cuò)誤，C正確；
故選：C．

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵是分別對兩個(gè)木塊受力分析，通過計(jì)算判斷木塊能否滑動(dòng)，要注意靜摩擦力等于外力，而不是大于外力，大于外力的只是靜摩擦力的最大值．