Question

水平地面上有一個質(zhì)量為20kg的物體，若用F₁=100N的水平力拉物體，物體恰好做勻速直線運動；現(xiàn)改用F₂=240N、與水平方向成37°斜向上的拉力作用于靜止的物體上，如圖所示．已知sin37°=0.60，cos37°=0.80．（取g=10m/s²）  求：
（1）物體與地面之間的動摩擦因數(shù)；
（2）在F₂作用在上時，物體加速度的大��；
（3）在F₂作用的2s時間內(nèi)，物體移動的位移．

Answer 1

分析：（1）用F₁=100N的水平力拉木箱，木箱恰好做勻速直線運動，由此可知拉力和摩擦力相等，從而可以求出動摩擦因數(shù)；
（2）對物體受力分析，由牛頓第二定律可以求得加速度的大�。�
（3）木箱做勻加速運動，由位移公式可以求得木箱的位移．

解答：解：（1）由于木箱在水平拉力下勻速運動，根據(jù)牛頓第二定律，
  F₁-μmg=0   
 解得：μ=0.5
（2）將F₂沿著水平與豎直方向分解，F(xiàn)₂沿水平和豎直方向的分量分別為
   F_2x=F₂cos37°=240×0.8=192N
    F_2y=F₂sin37°=240×0.6=144N
木箱受到水平地面的支持力：F_N=mg-F_2y
根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)_2x-μF_N=ma    
解得木箱運動的加速度大小為：a=8.2m/s² 
（3）根據(jù)運動學公式，
木箱的位移：x=

1

2

at2=

1

2

×8.2×22=16.4m
答：（1）物體與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.5；
（2）在F₂作用在上時，物體加速度的大小為8.2m/s²；
（3）在F₂作用的2s時間內(nèi)，物體移動的位移為16.4m．

點評：根據(jù)二力平衡求出摩擦力的大小，之后物體就是勻加速直線運動，由勻變速直線運動的規(guī)律求解即可，本題的難度不大．