Question

如圖所示，質(zhì)量m=6kg的物塊靜止在水平桌面上，受到與水平方向成θ=37°角的作用力F．（sin37°=0.6 cos37°=0.8　　g=10m/s²）
（1）若當力F=15N時，物塊仍處于靜止狀態(tài)，求此時物體受到的摩擦力大��？
（2）若當力F=20N時，物塊恰好沿水平面向右做勻速直線運動，求物塊與水平桌面的動摩擦因數(shù)μ？（保留兩位有效數(shù)字）
（3）若保持以上動摩擦因數(shù)不變的情況下，當力F=40N作用在靜止的物塊上，求作用時間t=3s內(nèi)物體的位移大小？

Answer 1

解：（1）物體處于靜止狀態(tài)，受力平衡，則有：
f=Fcosθ=15×0.8N=12N
（2）物體受力情況如圖所示，根據(jù)受力平衡，有：
Fsinθ+N=mg… ①
f=Fcosθ…②
又f=μN…③
聯(lián)立①②③式得：μ=
代入數(shù)據(jù)，解得：μ=0.33
（3）根據(jù)牛頓第二定律得：
Fcosθ-f=ma₁…④
Fsinθ+N=mg…⑤
聯(lián)立得：a=
又
代入數(shù)據(jù)，解得：物體的位移大�。簊=15m
答：
（1）若當力F=15N時，物塊仍處于靜止狀態(tài)，此時物體受到的摩擦為12N．
（2）若當力F=20N時，物塊恰好沿水平面向右做勻速直線運動，物塊與水平桌面的動摩擦因數(shù)為0.33．
（3）當力F=40N作用在靜止的物塊上，作用時間t=3s內(nèi)物體的位移大小為15m．
分析：（1）物塊處于靜止狀態(tài)，分析受力，由平衡條件求解物體受到的摩擦力大�。�
（2）物塊沿水平面向右做勻速直線運動，受力平衡，由平衡條件和摩擦力公式求解物塊與水平桌面的動摩擦因數(shù)μ．
（3）當力F=40N作用在靜止的物塊上，物塊做勻加速運動，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，再由位移公式求解t=3s內(nèi)物體的位移大小．
點評：此題是物體的平衡問題和動力學第一類問題，分析受力、畫出力圖是關(guān)鍵．對于正交分解法要熟練掌握．