Question

13．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=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=？
（2）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

分析 （1）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；
（2）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．

解答 解：（1）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=$\frac{Fcosθ}{mg-Fsinθ}$
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=$\frac{Fcosθ-μ（mg-Fsinθ）}{m}$
又 $s=\frac{1}{2}a{t}^{2}$ 
代入數(shù)據(jù)，解得：物體的位移大�。簊=15m
答：（1）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)μ=0.33；
（2）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．

點評 此題是物體的平衡問題和動力學(xué)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．