Question

10．如图所示，人重600N，木块A重400N，人与A，A与地面间的动摩擦因数均为0.2．现用人水平力拉绳，使他与木块一起向右做匀速直线运动，滑轮摩擦不计，求：
（1）人对绳的拉力；
（2）A所受摩擦力方向和大小．

Answer 1

分析 （1）先对对人和木块整体受力分析，然后根据共点力平衡条件列方程即可求出人对绳的拉力；
（2）对人受力分析，根据共点力平衡条件，木块对人的静摩擦力，然后根据牛顿第三定律求出人的脚给木块摩擦力大小和方向；
又知道地面对木块A的滑动摩擦力大小和方向，进而求出这两个摩擦力的合力大小和方向即为A所受摩擦力方向和大小．

解答 解：（1）对人和木块整体受力分析，
受重力（G_A+G_人）、地面支持力F_N、绳子的拉力2F，向后的滑动摩擦力f，根据共点力平衡条件得：
2F-f=0------①
F_N-（G_A+G_人）=0------②
其中f=μF_N------③
联立①②③解得：f=200N，F=100N．
（2）因为滑动摩擦力f′=μG_人=0.2×600N=120N＞F，所以人受到的摩擦力为静摩擦力，
对人受力分析，受重力、木块的支持力、绳子的拉力F、向左的静摩擦力，
根据共点力平衡条件，绳子的拉力与静摩擦力平衡等于100N，
由牛顿第三定律可知，人的脚给木块摩擦力向右，大小为100N；
木块受地面向左的200N的滑动摩擦力，受人100N向右的静摩擦力，
故两个摩擦力的合力为100N，方向水平向左．
答：（1）人对绳的拉力为100N；
（2）A所受摩擦力的方向水平向左，大小为100N．

点评 本题的关键是先后对人和木块整体、人受力分析，学会运用整体分析法和隔离分析法，然后根据共点力平衡条件分析计算即可正确解题，难度较大．