Question

【題目】如圖所示，質量為m的長方體物塊放在水平放置的鋼板C上，物塊與鋼板間的動摩擦因數為μ，由于光滑固定導槽A、B的控制，該物塊只能沿水平導槽運動。現使鋼板以速度v1向右勻速運動，同時用水平力拉動物塊使其以速度v2(v2的方向與v1的方向垂直，沿y軸正方向)沿槽勻速運動。

（1）求物塊所受摩擦力的大小和方向；

（2）欲使物塊所受水平拉力最小，求該水平拉力的大小和方向。

Answer 1

【答案】（1）μmg；方向與y軸負向夾角為

（2）μmg，方向沿y軸正向；

【解析】

(1)工件有相對于鋼板水平向左的速度v1和沿導槽的速度v2，故工件相對于鋼板的速度如圖所示，滑動摩擦力方向與相對運動方向相反，則摩擦力大小為f=μmg，方向 ，則摩擦力的方向與y軸負向夾角為

(2)拉力F的方向沿y軸正方向時F有最小值，其值為

F=fcosθ=μmgcosθ

因此F的大小為