Question

【题目】用水平力F将木块压在竖直墙上，如图所示．已知木块重G=6N，木块与墙壁之间的动摩擦因数为μ= ，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．求：

（1）当F=25N时，木块受到的摩擦力为多大？
（2）当F=12N时，木块受到的摩擦力为多大？
（3）若力F方向改为斜向上与竖直方向夹角为a=37°，如图中虚线所示，要使木块保持静止，F的大小为多少？（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

Answer 1

【答案】
（1）解：当F=25N时，木块的最大静摩擦力 fm1=μF1= N＞G=6N

故物体静止不动；

根据平衡条件可得木块受到的摩擦力为 f1=G=6N

答：当F=25N时，木块受到的摩擦力为6N．

（2）解：当F=12N时，木块的最大静摩擦力 fm2=μF2=4N＜G

故物体将要下滑，木块受到的摩擦力为 f2=μF2=4N

答：当F=12N时，木块受到的摩擦力为4N．

（3）解：物体刚好不上滑时，如图1，根据平衡条件得

F1cos37°=μF1sin37°+G

解得 F1=10N

物体刚好不下滑，如图2，根据平衡条件得

F2cos37°+μF2sin37°=G

解得 F2=6N

故F的范围为 6N≤F≤10N

答：要使木块保持静止，F的大小应满足的范围为6N≤F≤10N．

【解析】（1）先根据木块的重力和最大静摩擦力的关系，分析出木块处于静止状态，再由平衡条件求摩擦力．（2）当F=12N时，木块的重力大于最大静摩擦力，木块将向下滑动，由摩擦力公式求解f=μN摩擦力．（3）当物体刚要上滑时，静摩擦力沿墙壁向下达到最大值，此时力F为最大；当物体刚要下滑时，静摩擦力沿墙壁向上达到最大值，此时力F最小．根据平衡条件和摩擦力公式求出F的最大值和最小值，得出F的取值范围．
【考点精析】利用滑动摩擦力和静摩擦力对题目进行判断即可得到答案，需要熟知滑动摩擦力:利用公式f=μF N 进行计算，其中FN 是物体的正压力，不一定等于物体的重力，甚至可能和重力无关.或者根据物体的运动状态，利用平衡条件或牛顿定律来求解；静摩擦力:静摩擦力大小可在0与fmax 之间变化，一般应根据物体的运动状态由平衡条件或牛顿定律来求解．