Question

3．一质量m=10kg的物体静止在水平面上，在F=20N的水平恒力作用下开始运动．取g=l0m/s²，则：
（1）若水平面光滑，求物体的加速度大小；
（2）若水平面粗糙，且物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.1，求物体的加速度大小．

Answer 1

分析 （1）光滑水平面上物体受重力、支持力和水平拉力，由牛顿第二定律求解加速度，
（2）粗糙水平面上物体受重力、支持力和摩擦力、水平拉力，由牛顿第二定律求解加速度

解答 解：（1）光滑水平面上物体受力分析如图所示：

由牛顿第二定律得物体的加速度大小：a=$\frac{F}{m}$=$\frac{20}{10}$=2m/s² 
（2）对物体进行受力分析如图所示：

由牛顿第二定律得物体的加速度大小：a₁=$\frac{F-{F}_{f}}{m}$=$\frac{F-μmg}{m}$=$\frac{20-0.1×100}{10}$=1m/s²
答：（1）若水平面光滑，求物体的加速度大小为2m/s²；
（2）若水平面粗糙，且物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.1，物体的加速度大小为1m/s²．

点评 解答本题关键根据受力分析求出合根据牛顿第二定律F=ma求出加速度即可，还要运用动摩擦力为F_f=μF_N，此为常见的基础题．