Question

質量為m的物體放在水平面上，在沿水平方向、大小為F的拉力（F＜mg）作用下，做勻速運動，如圖所示．試求：
（1）物體與水平面間的動摩擦因數(shù)；
（2）在物體上再施加另一個大小為F的力，若要使物體仍沿原方向做勻速運動，則該力的方向應如何？

Answer 1

解：（1）物體的受力如圖所示，由物體做勻速運動得
F-f=0
F_N-mg=0
又f=μF_N
解得：μ=
（2）分兩種情形：
①設所加的力F斜向右下方，且與水平方向的夾角為θ，由物體做勻速運動得
F+Fcosθ-f=0
F_N-mg-Fsinθ=0
而f=μF_N
由以上三式可以推得，
Fcosθ=μFsinθ
tanθ=，即θ=arctan
②設所加的力F斜向左上方，且與水平方向的夾角為θ，由物體做勻速運動得知
F-Fcosθ-f=0
F_N+Fsinθ-mg=0
又f=μF_N
解得
tanθ=，即θ=arctan
故所加外力F與水平面的夾角為arctan，斜向右下方或左上方．
答：
（1）物體與水平面間的動摩擦因數(shù)是；
（2）在物體上再施加另一個大小為F的力，若要使物體仍沿原方向做勻速運動，則該力的方向應與水平面的夾角為arctan，斜向右下方或左上方．
分析：（1）對物體進行受力分析，根據(jù)平衡條件列式和摩擦力公式列式即可求解動摩擦因素；
（2）在物體上再施加另一個大小為F的力，若要使物體仍沿原方向做勻速運動，物體的合力仍為零，將所施加的力F分斜向上和斜向下兩種情況，根據(jù)平衡條件列式即可求解方向；
點評：本題主要考查了同學們受力分析的能力，要求同學們能根據(jù)平衡條件列式求解，關鍵要防止漏解．