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13.重为400N的木箱放在水平地面上,动摩擦因数为0.25.
(1)如果分别用70N和150N的水平力推动木箱,木箱受到摩擦力分别是多少?(设最大静摩擦力和滑动摩擦力相等)
(2)若物体开始以v=15m/s的初速度向左运动,用F=50N的水平向右的力拉物体,木箱受到的摩擦力多大?方向如何?

分析 先求解出滑动摩擦力和最大静摩擦力,当用外力推时,不滑动为静摩擦力,根据平衡条件求解静摩擦力;滑动时受滑动摩擦力,再依据滑动摩擦力F=μFN,即可求解.

解答 解:木箱在竖直方向上受到了重力和地面的支持力一对平衡力,所以地面对木箱的支持力等于重力大小为400N,地面对木箱的支持力和木箱对地面的压力为相互作用力,大小FN=400N
推动木箱的最大静摩擦力fMAX=F=μFN=400N×0.25=100N
(1)当水平力F=70N向右推动木箱,木箱保持静止,由二力平衡可知摩擦力f=70N,方向水平向左.
当水平力F=150N向右推动木箱,木箱在地面上滑动,受水平向左的滑动摩擦力作用,大小为 f=fMAX=F=μFN=400N×0.25=100N
(2)若物体开始以v=15m/s的初速度向左运动,用F=50N的水平向右的力拉物体,木箱受到的是滑动摩擦力,
其大小仍为f=100N,其方向与相对运动方向相反,即为水平向右,
答:(1)如果分别用70N和150N的水平力推动木箱,木箱受到摩擦力分别是70N与100N;
(2)若物体开始以v=15m/s的初速度向左运动,用F=50N的水平向右的力拉物体,木箱受到的摩擦力100N,方向水平向右.

点评 本题考查了静摩擦力和滑动摩擦力的求解方法,当推力大于最大静摩擦力时,为滑动摩擦力;当推力小于最大静摩擦力时,为静摩擦力,根据平衡条件求解.

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