Question

3．如圖所示，水平面上有一重為G=100N的物體，與水平地面間的滑動摩擦因數(shù)為μ=0.5，現(xiàn)給物體施加一個與水平面成θ=53°的拉力F，求：（已知sin 53°=0.8，cos 53°=0.6）
（1）當F₁=25N時，物體仍然處于靜止狀態(tài)，物體受到地面的彈力N和摩擦力f；
（2）當F₂為多少時，給物體向右的初速度，物體就能夠向右保持勻速直線運動．

Answer 1

分析 對物體受力分析后將力F分解到水平方向和豎直方向，利用平衡條件列式求解；

解答 解：（1）對物體受力分析，物體受到重力、支持力、拉力和靜摩擦力作用
將F分解：則豎直分力：F_y=F₁sinθ=25×0.8=20N
水平分力F_x=F₁cosθ=25×0.6=15N
豎直方向：N+F=G，得：N=G-F_y=100-20=80N
水平方向：f=F_x=15N
（2）物體勻速直線運動時
水平方向：${F}_{2}^{\;}cosθ=f$
豎直方向：$N+{F}_{2}^{\;}sinθ=G$
其中f=μN
聯(lián)立得${F}_{2}^{\;}cosθ=μ（G-{F}_{2}^{\;}sinθ）$
代入數(shù)據(jù)：${F}_{2}^{\;}•0.6=0.5×（100-{F}_{2}^{\;}×0.8）$
解得：${F}_{2}^{\;}=50N$
答：（1）當F₁=25N時，物體仍然處于靜止狀態(tài)，物體受到地面的彈力N為80N和摩擦力f為15N；
（2）當F₂為50N時，給物體向右的初速度，物體就能夠向右保持勻速直線運動．

點評 此題為受力平衡的一個簡單應用，物體受4個力的作用，常用的方法就是正交分解法．3個力一般用合成法，4個或4個力以上一般用正交分解法．