题目内容

2.一个人用与水平方向成θ=37°角的斜向下的推力F推一个质量为20kg的木箱,箱子恰能在水平面上以4m/s的速度匀速前进,如图所示,箱子与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.5(g取10m/s2).
(1)试求出推力F的大小;
(2)若在此后某一时刻撤去推力F,箱子还能运动多远?

分析 (1)木箱做匀速运动,受力平衡.对木箱进行受力分析,根据平衡方程和摩擦力公式结合求解推力F的大小;
(2)撤去推力F后木箱做匀减速运动,对木箱进行受力分析,由牛顿运动定律求出加速度,再根据速度位移关系公式求解木箱还能运动的位移.

解答 解:(1)对木箱进行受力分析有:木箱受竖直向下的重力、地面竖直向上的支持力、推力和水平面的摩擦力作用,如图.

因为木箱做匀速运动,所以水平方向和竖直方向均受力平衡
则得:
水平方向:Ff=Fcosθ     
竖直方向:FN=Fsinθ+mg  
又由摩擦力公式 Ff=μFN
联立以上三式得 F=200N   
(2)当F撤去后,木箱向右做匀减速运动,初速度为 v0=4m/s
由μmg=ma可得:a=5m/s2
由v02=2ax得:
箱子还能运动的位移   x=1.6m          
答:
(1)推力F的大小是200N;
(2)若在此后某一时刻撤去推力F,箱子还能运动1.6m.

点评 本题关键要正确分析木箱的受力情况,由平衡条件或牛顿第二定律列方程求解.本题第二问中还能运行多远的计算中,部分同学认为撤去外力F前后摩擦力大小保持不变,这是一个易错点.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网