题目内容
水平地面上有一个质量为20kg的物体，若用F1=100N的水平力拉物体，物体恰好做匀速直线运动；现改用F2=240N、与水平方向成37°斜向上的拉力作用于静止的物体上，如图所示．已知sin37°=0.60，cos37°=0.80．（取g=10m/s2） 求：（1）物体与地面之间的动摩擦因数；
（2）在F2作用在上时，物体加速度的大小；
（3）在F2作用的2s时间内，物体移动的位移．
分析：（1）用F1=100N的水平力拉木箱，木箱恰好做匀速直线运动，由此可知拉力和摩擦力相等，从而可以求出动摩擦因数；
（2）对物体受力分析，由牛顿第二定律可以求得加速度的大小；
（3）木箱做匀加速运动，由位移公式可以求得木箱的位移．
（2）对物体受力分析，由牛顿第二定律可以求得加速度的大小；
（3）木箱做匀加速运动，由位移公式可以求得木箱的位移．
解答：解：（1）由于木箱在水平拉力下匀速运动，根据牛顿第二定律，
F1-μmg=0
解得：μ=0.5
（2）将F2沿着水平与竖直方向分解，F2沿水平和竖直方向的分量分别为
F2x=F2cos37°=240×0.8=192N
F2y=F2sin37°=240×0.6=144N
木箱受到水平地面的支持力：FN=mg-F2y
根据牛顿第二定律，F2x-μFN=ma
解得木箱运动的加速度大小为：a=8.2m/s2
（3）根据运动学公式，
木箱的位移：x=
at2=
×8.2×22=16.4m
答：（1）物体与地面之间的动摩擦因数为0.5；
（2）在F2作用在上时，物体加速度的大小为8.2m/s2；
（3）在F2作用的2s时间内，物体移动的位移为16.4m．
F1-μmg=0
解得：μ=0.5
（2）将F2沿着水平与竖直方向分解，F2沿水平和竖直方向的分量分别为
F2x=F2cos37°=240×0.8=192N
F2y=F2sin37°=240×0.6=144N
木箱受到水平地面的支持力：FN=mg-F2y
根据牛顿第二定律，F2x-μFN=ma
解得木箱运动的加速度大小为：a=8.2m/s2
（3）根据运动学公式，
木箱的位移：x=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
答：（1）物体与地面之间的动摩擦因数为0.5；
（2）在F2作用在上时，物体加速度的大小为8.2m/s2；
（3）在F2作用的2s时间内，物体移动的位移为16.4m．
点评：根据二力平衡求出摩擦力的大小，之后物体就是匀加速直线运动，由匀变速直线运动的规律求解即可，本题的难度不大．
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