Question

如圖所示，一個人用與水平方向成θ=30°角的斜向下的推力F推一個質量為20千克的箱子勻速前進，如圖（a）所示，箱子與水平地面間的動摩擦因數為μ=0.40． 求：
（1）推力F的大小； 
（2）若該人不改變力F的大小，只把力的方向變為與水平方向成30°角去拉這個靜止的箱子，如圖（b），拉力作用2.0秒后撤去，箱子最多還能運動多長距離？（g取10m/s²）

Answer 1

（1）在圖（a）情況下，對箱子有：Fcosθ=f ①
Fsinθ+mg=N₁②
f=μN₁③
由以上三式得：F=120N        ④
（2）在圖（b）情況下，物體先以加速度a₁做勻加速運動，后以加速度a₂做勻減速運動直到停止運動．
對物體有：m a₁=Fcosθ-μN₂=Fcosθ-μ（mg-Fsinθ）    ⑤
υ₁=a₁t₁⑥
ma₂=μN₃=μmg⑦
2a2S2=υ12⑧
由⑤、⑥、⑦、⑧得：s₂=13.5m．
答：（1）推力F的大小為120N．
（2）箱子最多還能運動13.5m．