Question

8．如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為15kg的木箱放在水平面上，木箱與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5．現(xiàn)有一個(gè)與水平方向成53°角的拉力拉著木箱沿水平方向以4m/s速度勻速前進(jìn)，求：
（1）拉力F的大小是多少？
（2）拉力F撤消后木箱還能滑行多遠(yuǎn)？
（已知   sin53°=0.8   cos53°=0.6   取g=10m/s²）

Answer 1

分析 （1）分析木箱的受力情況，作出力圖，由平衡條件和摩擦力公式F_f=μF_N結(jié)合求解拉力F的大小．
（2）撤去F后，木箱受到滑動(dòng)摩擦力而做勻減速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理求解滑行的距離．

解答 解：（1）分析木箱的受力情況，由于木箱勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件得
   Fcosθ=F_f

  F_N=mg-Fsinθ
又F_f=μF_N得
聯(lián)立解得$F=\frac{μmg}{cosθ+μsinθ}=75N$
（2）F撤消后物體做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小$a=\frac{{F}_{f}}{m}=μg$
       ${v}_{0}^{2}=2as=2μgs$
$s=\frac{{v}_{0}^{2}}{2μg}=1.6s$
答：（1）拉力F的大小是75N
（2）拉力F撤消后木箱還能滑行1.6m

點(diǎn)評(píng) 本題中物體先做勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡，再做勻減速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理求解滑行的距離，要注意撤去F后，摩擦力發(fā)生了改變，但動(dòng)摩擦因數(shù)不變