Question

質(zhì)量為m=4.0kg的物體，置于傾角為α=37°的固定斜面上，物體與斜面間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)μ=0.25．當(dāng)物體在F=80N的水平推力作用下沿斜面向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，求：
（1）物體受到的摩擦力．
（2）物體向上運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大小．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

Answer 1

解：（1）對(duì)物體受力分析，受重力、推力、支持力、摩擦力，如圖

垂直斜面方向平衡：mgcosθ+Fsinθ=F_N
F_f=μF_N=μ（mgcosθ+Fsinθ）
代入數(shù)據(jù)解出：F_f=20N；
（2）沿斜面方向牛頓定律：Fcosθ-F_f-mgsinθ=ma
解出a=
代入數(shù)據(jù)解出：a=5m/s²
答：1）物體受到的摩擦力為20N；
（2）物體向上運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大小為5m/s²．
分析：（1）對(duì)物體受力分析，由垂直斜面方向上的平衡關(guān)系可求得粒子受到的支持力，則由動(dòng)摩擦力公式可求得摩擦力；
（2）由沿斜面方向上的合力利用牛頓第二定律可求得加速度；
點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律及動(dòng)能定理，要求學(xué)生應(yīng)能正確受力分析及過(guò)程分析，并選擇合適的過(guò)程應(yīng)用物理規(guī)律求解．