Question

15．商場(chǎng)工作人員拉著質(zhì)量m=20kg的木箱沿水平地面運(yùn)動(dòng)．若用力F₁=100N沿水平方向拉木箱，木箱恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)；現(xiàn)改用F₂=150N、與水平方向成53°斜向上的拉力作用于靜止的木箱上，如圖所示．已知sin53°=0.80，cos53°=0.60，取重力加速度g=10m/s²．求：
（1）木箱與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；
（2）F₂作用在木箱上時(shí)，木箱運(yùn)動(dòng)的加速度大��；
（3）F₂作用在木箱上2.0s時(shí)間內(nèi)木箱移動(dòng)的距離．

Answer 1

分析 （1）由牛頓第二定律可以求出動(dòng)摩擦因數(shù)．
（2）由牛頓第二定律可以求出加速度．
（3）由位移公式可以求出位移．

解答 解：（1）木箱在水平拉力下勻速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：
F₁-μmg=0，
代入數(shù)據(jù)解得：μ=0.5；
（2）對(duì)木箱，由牛頓第二定律：
N+F₂sin53°-mg=0，
F₂cos53°-μN(yùn)=ma，
代入數(shù)據(jù)解得：a=2.5 m/s²；
（3）木箱的位移：s=$\frac{1}{2}$at²=$\frac{1}{2}$×2.5×2²=5.0m；
答：（1）木箱與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5；
（2）F₂作用在木箱上時(shí)，木箱運(yùn)動(dòng)的加速度大小為2.5m/s²；
（3）F₂作用在木箱上2.0s時(shí)間內(nèi)木箱移動(dòng)的距離為5m．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求動(dòng)摩擦因數(shù)、加速度與位移，分析清楚運(yùn)動(dòng)過(guò)程，應(yīng)用牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式即可正確解題．