Question

質量為m=19kg的物體放在水平地面上，物體與地面之間的動摩擦因數為0.25．（1）如圖甲所示，對物體施加一個多大的水平力F₁，可使物體在地面上勻速運動？（2）如圖乙所示，如果對物體施加一個與水平方向成37⁰斜向上的力F₂，則F₂多大時才可使物體在地面上勻速運動？（已知：sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s²．）

Answer 1

解：
（1）當水平力F₁與滑動摩擦力平衡時，物體能在地面上勻速運動，根據平衡條件得
F₁=μF_N=μmg=0.25×19×10N=47.5N
（2）當力F₂與水平方向成37°斜向上時，分析物體的受力，作出力圖，如圖．根據平衡條件得
F₂cos37°=f ①
F₂sin37°+N=mg ②
又f=μF_N
聯立得 F₂cos37°=μ（mg-F₂sin37°）
得到 F₂=
代入解得 F₂=50N
答：（1）對物體施加一個47.5N的水平力F₁，可使物體在地面上勻速運動；
（2）對物體施加一個與水平方向成37°斜向上的力F₂，F₂是40N時可使物體在地面上勻速運動．
分析：（1）當水平力F₁與滑動摩擦力平衡時，物體能在地面上勻速運動，根據平衡條件和摩擦力公式求解F₁．
（2）當力F₂與水平方向成37°斜向上時，分析物體受力情況，作出力圖，根據平衡條件，運用正交分解法列方程求解F₂．
點評：本題是共點力平衡問題，分析物體的受力情況，作出力圖是解題的關鍵．基礎題，比較簡單．