Question

10．如图所示，质量为m的物体放在水平地面上，当推力F作用于它时，物体恰能做匀速直线运动，此时F与水平面夹角为θ．当F改为拉此物体时时（如图中的虚线所示），物体受到的摩擦力是多大？

Answer 1

分析 当推力F作用于它时，物体恰能做匀速直线运动，物体受推力、重力、支持力和滑动摩擦力，根据平衡条件列式；拉物体时，再次采用正交分解法列式求解．

解答 解：物体匀速运动时，受力如图：

根据平衡条件，水平方向：Fcosθ-f=0，
竖直方向：F_N-G-Fsinθ=0，
其中：f=μF_N，
联立解得：μ=$\frac{Fcosθ}{mg+Fsinθ}$；
拉物体时，竖直方向平衡，故：F_N′=G-Fsinθ，
故滑动摩擦力为：f′=μF_N′=$\frac{Fcosθ（mg-Fsinθ）}{mg+Fsinθ}$，
答：当F改为拉此物体时时（如图中的虚线所示），物体受到的摩擦力是$\frac{Fcosθ（mg-Fsinθ）}{mg+Fsinθ}$．

点评 本题是力平衡问题，关键是采用正交分解法列式求解．
利用正交分解方法解体的一般步骤：
①明确研究对象；
②进行受力分析；
③建立直角坐标系，建立坐标系的原则是让尽可能多的力落在坐标轴上，将不在坐标轴上的力正交分解；
④x方向，y方向分别列平衡方程求解．