Question

質量m=5kg的物塊放在水平地面上，物塊與地面間的動摩擦因數μ=0.5．
（1）如果用水平力F作用在物塊上，物塊將在水平面上以a=2m/s²的加速度做勻加速運動，求水平力F的大�。�
（2）如果要使物塊在水平面上做勻速運動，求至少應對物體施加多大的力？力的方向如何？

Answer 1

分析：（1）對物體受力分析可表示出物體的合力，再由牛頓第二定律即可求得水平拉力F的大��；
（2）要使物體勻速運動，則物體應受力平衡，由共點力平衡的條件可求得應施加力表達式，由數學知識可得出力的大小及方向．

解答：解：
（1）由牛頓第二定律可得：
F-μmg=ma   
解得：F=35N．
（2）要使物體勻速運動，則由共點力的平衡條件可得：
F′cosθ-μ（mg-F′sinθ）=0    
F′=

μmg

cosθ+μsinθ

；
當θ=arctan0.5時
F'有最小值，F_m'=10

5

N=22.36N  
答：（1）水平力的大小為35N；（2）至少要加22.36N的拉力，方向與水平方向的夾角為θ=arctan0.5．

點評：本題考查牛頓第二定律的應用，解題時要明確解題的步驟，并能正確的進行受力分析，作出力的示意圖．