Question

1．质量m为10kg的物体，放在水平地面上，在20N的水平拉力F₁作用下沿水平地面作匀速直线运动，若改用与水平方向成37°斜向上的拉力F₂，则要使物体仍保持匀速直线运动，求拉力F₂的大小以及物体与水平地面间的动摩擦因数（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²）

Answer 1

分析 用水平力拉物体时，物体受重力、支持力、拉力和滑动摩擦力，根据平衡条件，求解动摩擦因数；
改用斜向上的拉力F₂拉物体时，对物块受力分析，根据共点力的平衡条件求解F₂大小．

解答 解：用水平力拉物体时，物体受重力、支持力、拉力和滑动摩擦力，根据平衡条件，有：F₁=f，
又f=μmg，
解得：$μ=\frac{F_1}{mg}=\frac{20}{100}=0.2$；
改用斜向上的拉力F₂拉物体时，对物块受力分析，
由平衡条件得：
水平方向有F₂cos37°=f′…①
竖直方向有：N′+F₂sin37°=mg…②
又f′=μN′…③
解以上各式得：${F}_{2}=\frac{μmg}{cos37°+μsin37°}$，
代入数据解得：${F_2}=\frac{500}{23}N$≈21.8N．
答：拉力F₂的大小为21.8N；物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2．

点评 本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答．