Question

質量為5kg的物體放置在粗糙的水平桌面上，與桌面間的動摩擦因數為0.2，求：
（1）如果從靜止開始，受到一個大小為20N、方向水平的恒力作用下的加速度大小；
（2）如果從靜止開始，受到一個大小為20N，與水平方向成37°角斜向上的恒力作用下運動的加速度大小．

Answer 1

分析：分析物體受力，根據牛頓第二定律和摩擦力公式求加速度．

解答：解：（1）當物體受到一個水平恒力作用時，根據牛頓第二定律得
    F₁-μmg=ma₁
得 a₁=

F1

m

-μg=

20

5

-0.2×10=2m/s²        
（2）當物體受到一個大小為20N，與水平方向成37°角斜向上的恒力作用時，其受力情況如圖，根據牛頓第二定律得
    F₂cos37°-f₂=ma₂
    N₂+F₂sin37°=mg
又f₂=μN₂，
聯立解得a₂=1.68m/s²
答：
（1）如果從靜止開始，受到一個大小為20N、方向水平的恒力作用下的加速度大小是2m/s²；
（2）如果從靜止開始，受到一個大小為20N，與水平方向成37°角斜向上的恒力作用下運動的加速度大小是1.68m/s²

點評：本題運用牛頓第二定律求加速度，關鍵要正確分析受力情況，學生中容易出現的錯誤是認為恒力斜向上拉時，滑動摩擦力大小仍為μmg．