Question

18．在水平地面上有一个质量为5kg的物体，它受到与水平方向成53°角斜向上的25N的拉力时，恰好做匀速直线运动，g取10m/s²，（已知sin 53°=0.8，cos 53°=0.6）问：
（1）物体与水平面的动摩擦因数μ等于多少？
（2）当拉力改为沿水平方向50N时，2s内物体的位移多大？

Answer 1

分析 （1）对物体受力分析，抓住竖直方向和水平方向合力为零，根据共点力平衡求出动摩擦因数的大小；
（2）根据牛顿第二定律，抓住竖直方向上的合力为零，结合水平方向上的合力求出物体的加速度．进而根据运动学公式求出位移．

解答 解：（1）由题意知，物体受力如图所示，由牛顿第二定律可得：
F₁cos 53°=F_f1 ①
F_N+F₁sin 53°=mg    ②
F_f1=μF_N ③
由①②③式得：
μ=$\frac{F1cos53°}{mg-F1sin53°}$=$\frac{25×0.6}{5×10-25×0.8}$=0.5
（2）当拉力F₂=50 N时，由牛顿第二定律得：
F₂-μmg=ma
得：a=5 m/s²．
2s内位移x=$\frac{1}{2}$at²
代入数据得：x=10 m．
答：（1）物体与地面间的动摩擦因数为0.5
（2）当拉力改为沿水平方向50N时，2s末物体的位移为10m．

点评 本题考考查牛顿第二定律的应用，属于已知受力求运动问题，解决本题的关键能够正确地受力分析，根据牛顿第二定律和共点力平衡进行求解．