Question

12．质量为30kg的木箱放在水平地面上静止，动摩擦因数为0.5，如果分别用100N和200N的水平力推木箱，木箱受到的摩擦力分别为多大？用200N的水平力推木箱，3s发生的位移是多少？（g=10m/s²）

Answer 1

分析 根据滑动摩擦力公式求出木箱受到的摩擦力大小，结合拉力和摩擦力的大小判断物体是处于静止还是运动，从而得出摩擦力的大小．根据牛顿第二定律求出木箱的加速度，结合位移时间公式求出3s内的位移．

解答 解：木箱所受的滑动摩擦力f=μmg=0.5×300N=150N，
由于F₁=100N＜f，物体处于静止，受到静摩擦力，大小f₁=F₁=100N，
由于F₂=200N＞f，物体处于运动，受到的是滑动摩擦力，则f₂=f=150N．
根据牛顿第二定律得，木箱的加速度a=$\frac{{F}_{2}-f}{m}=\frac{200-150}{30}m/{s}^{2}=\frac{5}{3}m/{s}^{2}$，
则3s内的位移x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}=\frac{1}{2}×\frac{5}{3}×9m=7.5m$．
答：如果分别用100N和200N的水平力推木箱，木箱受到的摩擦力分别为100N、150N，用200N的水平力推木箱，3s发生的位移是7.5m．

点评 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，基础题．