Question

10．小王用水平方向的推力F=100N推一個質(zhì)量為20kg的箱子勻速前進(jìn)，如圖甲所示，g取10m/s²．（sin37°=0.6，cos37°=0.8），求：
（1）箱子與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ；
（2）若小王不改變力F的大小，只把力的方向變?yōu)榕c水平方向成37°角斜向上去拉靜止的這個箱子，如圖乙所示，拉力作用8.0s后撤去，箱子最多還能運(yùn)動多長距離？

Answer 1

分析 （1）抓住箱子做勻速運(yùn)動，在豎直方向和水平方向上的合力為零，求出動摩擦因數(shù)的大小．
（2）改變推力F的大小，根據(jù)牛頓第二定律求出在推力F作用下的加速度，結(jié)合速度時間公式求出8s末的速度，再根據(jù)牛頓第二定律和速度位移公式求出還能滑行的距離．

解答 解：（1）在圖甲的情況下，箱子受力如圖，由平衡條件得：
F=f
N₁=mg
f=μN(yùn)₁
聯(lián)立以上三式帶入數(shù)據(jù)得：μ=0.5；
（2）在圖乙的情況下，物體先以加速度a₁做勻加速運(yùn)動，然后以加速度a₂做勻減速運(yùn)動直到停止；則
水平方向上：Fcos37°-μN(yùn)₂=Fcos37°-μ（mg-Fsin37°）=ma₁
8s后的速度：v₁=a₁t₁
勻減速過程：μN(yùn)₃=μmg=ma₂
$2{a}_{2}{s}_{2}={{v}_{1}}^{2}$
聯(lián)立以上四式并帶入數(shù)據(jù)得：s₂=1.6m
答：（1）箱子與地面間的動摩擦因數(shù)為0.5；
（2）撤去推力后箱子還能運(yùn)動1.6m．

點(diǎn)評 本題考查了牛頓第二定律、共點(diǎn)力平衡和運(yùn)動學(xué)公式的綜合，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動學(xué)的橋梁．