Question

3．如圖所示，質(zhì)量為4kg的物體放在長(zhǎng)2m、傾角為37°的斜面底端，已知物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5．現(xiàn)在一個(gè)水平恒力F推物體，欲使物體由靜止開始2s到達(dá)斜面頂端，求水平推力應(yīng)該多大？（取g=10m/s）

Answer 1

分析 物體做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)位移時(shí)間公式求出加速度，再由牛頓第二定律求水平推力．

解答 解：物體做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)位移時(shí)間公式得：
    x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$
得 a=$\frac{2x}{{t}^{2}}$=$\frac{2×2}{{2}^{2}}$=1m/s²．
分析物體的受力情況，如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律得：

  Fcos37°-mgsin37°-f=ma
  N=mgcos37°+Fsin37°
又 f=μN(yùn)
聯(lián)立解得 F=24N
答：水平推力應(yīng)該是24N．

點(diǎn)評(píng) 本題是已知運(yùn)動(dòng)情況確定受力情況的問(wèn)題，關(guān)鍵是受力分析后根據(jù)牛頓第二定律求推力，要知道加速度是聯(lián)系力與運(yùn)動(dòng)的橋梁，在動(dòng)力學(xué)問(wèn)題中是必求的量．