如图所示，圆球重8N，直角三角形木块三边长度之比是5：4：3，所受重力为7N，地面与木块间的动摩擦因数为0.125，其他接触面摩擦不计．若要使整个装置处于静止，至少要用F=4N的水平推力，

Question

如图所示，圆球重8N，直角三角形木块三边长度之比是5：4：3，所受重力为7N，地面与木块间的动摩擦因数为0.125，其他接触面摩擦不计．若要使整个装置处于静止，至少要用F=4N的水平推力，如果水平推力改为5N和8N，木块所受的摩擦力大小各为多少？方向如何？若木块匀速向右运动，水平推力F为多大？

Answer 1

对球受力分析如图：

根据平衡条件：N₁cosθ=G，又cosθ=0.8
得：N₁=10N
对斜面受力分析如下图，（f的方向暂无法确定，除外）

根据牛顿第三定律：N₄=N₁=10N
在水平方向上：N4•sinθ＝10•(3)/(5)＝6N
物要静止，且F=4N，根据平衡条件：f₁=6-4=2N，向右，f₁是最大摩擦力
当F=5N，f₂=N₄sinθ-F=6-5=1N，方向向右，
F=8N，f₃=F-N₄sinθ=8-6=2N，方向向左，
当木块匀速向右运动时
f=μN=0.125×（7+8）=1.875N，方向向左，
所以F₁=f+N₄sinθ=1.875+6=7.875N，方向向右．
答：水平推力改为5N时摩擦力1N，方向向右，水平推力改为8N时，木块所受的摩擦力2N，方向向左，
若木块匀速向右运动，水平推力F为7.875N．