Question

3．如圖所示，質量m=1kg的物塊在與水平方向夾角為θ=37°的推力F作用下靜止于墻壁上，物塊與墻之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，若物塊與墻面間的最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，則推力F大小不可能是（　�。�

• A． 5 N
• B． 15 N
• C． 25 N
• D． 35 N

Answer 1

分析 當物體剛要上滑時，靜摩擦力沿墻壁向下達到最大值，此時力F為最大；當物體剛要下滑時，靜摩擦力沿墻壁向上達到最大值，此時力F最小．根據(jù)平衡條件和摩擦力公式求出F的最大值和最小值，得出F的取值范圍，再進行選擇．

解答 解：當物體剛要上滑時，靜摩擦力沿墻壁向下達到最大值，此時力F為最大，設為F₁．物體的受力圖如圖1所示．
根據(jù)正交分解得：
 F₁sinθ=mg+f₁；
 N₁=F₁cosθ
又f₁=μN₁
聯(lián)立解得：F₁=$\frac{mg}{sinθ-μcosθ}$=$\frac{10}{0.6-0.5×0.8}$N=50N
當物體剛要下滑時，靜摩擦力沿墻壁向上達到最大值，此時力F最小，設為F₂．
根據(jù)正交分解得：
F₂sinθ+f₂=mg；
N₂=F₂cosθ
又f₂=μN₂，聯(lián)立解得：F₂=$\frac{mg}{sinθ+μcosθ}$=10N
推力F的取值范圍為：10N≤F≤50N，則5N不可能．故A錯誤，BCD正確．
本題選不可能的，故選：A

點評 本題是力平衡中臨界問題，關鍵分析臨界條件：當物體剛要滑動時，物體間的靜摩擦力達到最大值．正確分析受力情況，運用正交分解法求解．