Question

質(zhì)量為m的物體放在水平面上，在沿水平方向、大小為F的拉力（F＜mg）作用下，做勻速運(yùn)動(dòng)，如圖所示．試求：
（1）物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；
（2）在物體上再施加另一個(gè)大小為F的力，若要使物體仍沿原方向做勻速運(yùn)動(dòng)，則該力的方向應(yīng)如何？

Answer 1

分析：（1）對(duì)物體進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件列式和摩擦力公式列式即可求解動(dòng)摩擦因素；
（2）在物體上再施加另一個(gè)大小為F的力，若要使物體仍沿原方向做勻速運(yùn)動(dòng)，物體的合力仍為零，將所施加的力F分斜向上和斜向下兩種情況，根據(jù)平衡條件列式即可求解方向；

解答：解：（1）物體的受力如圖所示，由物體做勻速運(yùn)動(dòng)得
F-f=0
F_N-mg=0
又f=μF_N
解得：μ=

F

mg

（2）分兩種情形：
①設(shè)所加的力F斜向右下方，且與水平方向的夾角為θ，由物體做勻速運(yùn)動(dòng)得
F+Fcosθ-f=0
F_N-mg-Fsinθ=0
而f=μF_N
由以上三式可以推得，
Fcosθ=μFsinθ
tanθ=

1

μ

，即θ=arctan

mg

F

②設(shè)所加的力F斜向左上方，且與水平方向的夾角為θ，由物體做勻速運(yùn)動(dòng)得知
F-Fcosθ-f=0
F_N+Fsinθ-mg=0
又f=μF_N
解得
tanθ=

1

μ

，即θ=arctan

mg

F

故所加外力F與水平面的夾角為arctan

mg

F

，斜向右下方或左上方．
答：
（1）物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是

F

mg

；
（2）在物體上再施加另一個(gè)大小為F的力，若要使物體仍沿原方向做勻速運(yùn)動(dòng)，則該力的方向應(yīng)與水平面的夾角為arctan

mg

F

，斜向右下方或左上方．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了同學(xué)們受力分析的能力，要求同學(xué)們能根據(jù)平衡條件列式求解，關(guān)鍵要防止漏解．