题目
如图所示,物体A的重力为40N,物体B的重力为-|||-20N,A与地面间的动摩擦因数 (mu )_(1)=0.2, 物体A、B-|||-用细绳通过光滑的定滑轮相连,当作用在物体A上-|||-的水平力 F=24N 时,恰能将A匀速拉出。求:-|||-(1)地面对物体A的摩擦力大小;-|||--2 B-|||-A F-|||-(2)A、B接触面间的动摩擦因数μ2。

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查物体的受力分析及摩擦力的计算,涉及动摩擦因数的应用。需要学生掌握平衡状态下的受力分析,并能正确建立方程求解未知量。
解题核心思路:
- 确定研究对象:分别对物体A和B进行受力分析。
- 平衡条件应用:利用水平方向合力为零的条件,建立方程。
- 摩擦力公式:区分不同接触面的摩擦力,注意正压力的计算。
破题关键点:
- 地面对A的摩擦力:由地面与A的动摩擦因数及总正压力(A、B重力之和)决定。
- A与B间的摩擦力:由A、B间的动摩擦因数及B的重力决定。
- 绳子拉力与摩擦力的关系:绳子的拉力等于A与B间的摩擦力。
第(1)题
地面对物体A的摩擦力:
- 地面对A的摩擦力为滑动摩擦力,公式为:
$f_{\text{地}} = \mu_1 (G_1 + G_2)$ - 代入已知数据:
$f_{\text{地}} = 0.2 \times (40 + 20) = 12 \, \text{N}$
第(2)题
A、B接触面间的动摩擦因数 $\mu_2$:
-
对物体B受力分析:
- 水平方向受绳子拉力 $F_T$ 和A对B的摩擦力 $f_{12}$,平衡时:
$F_T = f_{12} = \mu_2 G_2$
- 水平方向受绳子拉力 $F_T$ 和A对B的摩擦力 $f_{12}$,平衡时:
-
对物体A受力分析:
- 水平方向受拉力 $F$、地面对A的摩擦力 $f_{\text{地}}$、A对B的摩擦力 $f_{12}$、绳子拉力 $F_T$,平衡时:
$F = f_{\text{地}} + f_{12} + F_T$ - 代入 $f_{\text{地}} = 12 \, \text{N}$ 和 $F_T = f_{12} = \mu_2 G_2$:
$24 = 12 + \mu_2 \cdot 20 + \mu_2 \cdot 20$ - 化简得:
$24 = 12 + 40 \mu_2 \quad \Rightarrow \quad \mu_2 = 0.3$
- 水平方向受拉力 $F$、地面对A的摩擦力 $f_{\text{地}}$、A对B的摩擦力 $f_{12}$、绳子拉力 $F_T$,平衡时: