Question

如图3-3-11所示，一辆汽车在平直公路上，车上有一木箱，试判断下列情况中，木箱所受摩擦力的方向.

 图3-3-11

(1)汽车由静止加速运动时（木箱和车面无相对滑动）；

(2)汽车刹车时（二者无相对滑动）；

(3)汽车匀速运动时（二者无相对滑动）；

(4)汽车刹车，木箱在车上向前滑动时；

(5)汽车在匀速运动过程中突然加速，木箱在车上滑动时.

Answer 1

解析：(1)木箱随汽车一起由静止加速运动时，假设二者的接触面是光滑的，则汽车加速时木箱由于惯性要保持原有状态，因此它将相对于汽车向后运动.而实际木箱没有滑动，说明木箱有相对汽车向后滑动的趋势，所以木箱受到向前的静摩擦力.

    (2)汽车刹车时，速度变小，假设木箱与汽车的接触面是光滑的，则木箱相对汽车向前运动，而实际木箱没有滑动，说明木箱有相对汽车向前滑动的趋势，所以木箱受到向后的

静摩擦力.

    (3)木箱随汽车一起匀速运动时，二者无相对滑动，假设木箱受水平向右的摩擦力，则其受力如图所示，跟木箱接触的物体只有汽车，汽车最多能对它施加两个力（支持力F₁和摩擦力F₂），由二力平衡条件知：F₁与G抵消，但没有力与F₂抵消，不能做匀速直线运动，这与题意矛盾，所以假设错误，木箱不受摩擦力.

    (4)汽车刹车，木箱相对于汽车向前滑动，易知木箱受到向后的滑动摩擦力.

    (5)汽车在匀速过程中突然加速，木箱相对于汽车向后滑动，易知木箱受到向前的滑动摩擦力.

答案：(1)向前  (2)向后  (3)无摩擦力  (4)向后  (5)向前