Question

8．如圖所示，質量為4kg的物體在40N水平推力作用下，從靜止開始1s內沿豎直墻壁下滑3m．求：（g取10m/s²） 
（1）物體運動的加速度大小；
（2）物體受到的摩擦力大小；
（3）物體與墻間的動摩擦因數．

Answer 1

分析 根據勻變速直線運動的位移時間公式求出加速度的大小．
木塊受重力、壓力、墻壁的彈力和摩擦力作用．
通過加速度，根據牛頓第二定律求出摩擦力和動摩擦因數的大小

解答 解：（1）由x=$\frac{1}{2}$at²解得：a=$\frac{2x}{{t}^{2}}$=$\frac{2×3}{12}$ m/s²=6 m/s²
（2）分析物體受力情況如圖所示，其中F_f為物體所受摩擦力．
豎直方向：取向下為正方向，由牛頓第二定律得：
mg-F_f=ma      
可得：F_f=mg-ma=16 N．
（3）物體與墻間的滑動摩擦力為：F_f=μF_N
水平方向：物體所受合外力為零，有：F_N=F=40 N     
所以有：μ=$\frac{{F}_{f}}{{F}_{N}}=\frac{16}{40}$=0.4                       
答：（1）物體運動的加速度大小為6 m/s²；
（2）物體受到的摩擦力大小為16N；
（3）物體與墻間的動摩擦因數為0.4

點評 本題考查了牛頓第二定律和運動學公式的基本運用，知道加速度是聯系力學和運動學的橋梁