Question

【题目】一个人用力推箱子，箱子的质量为20kg，箱子与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.50。(取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)。

(1)若用与水平方向成θ=37°的斜面向下的推力F推该箱子，箱子匀速前进，如图甲所示，求推力F的大小；

(2)若不改变力F的大小，只把方向变为与水平方向成θ=37°斜向上去拉该箱子，使箱子由静止开始运动，如图乙所示，求箱子的加速度大小；

(3)若(2)中拉力F作用2s后撤去，求撤去F后箱子还能运动多远。

Answer 1

【答案】（1）200N（2）6 m/s2（3）14.4m

【解析】（1）对箱子进行受力分析，得：

f=Fcosθ

N=mg+Fsinθ

f=μN

解得：F=200N

（2）在图乙的情况下，物体先以加速度a1做匀加速运动，然后以加速度a2做匀减速运动直到停止。物体受力分析，根据牛顿第二定律：

Fcosθ﹣f1=ma1

N1=mg﹣Fsinθ

f1=μN1

解得a1=6 m/s2

（3）由运动学知识有：v1=a1t

解得：v1=12m/s

当撤去外力F后有： μmg=ma2

a2=5m/s2

由运动学知识有：2a2s2=v12

联立解得：s2=14.4m