Question

【題目】周末小明幫爸爸做點力所能及的事情，他們要把一批質量均為m=50kg的箱子搬上車廂運走，爸爸在車廂與地面之間固定了一條長為L=2.5m的木板，木板與地面夾角為θ=37°，箱子與木板間動摩擦因數為μ=0.25，開始箱子放在木板下端A處，小明在車廂上通過輕繩往上拉箱子。（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，箱子可看做質點。）

（1）開始小明嘗試用F1=300N力沿著木板方向往上拉一個箱子，結果箱子沒動，求此時箱子受到木板摩擦力多大？

（2）后來爸爸過來幫忙沿著木板方向往上施加力F2，如果小明仍用F1往上拉箱子，經過t=5s箱子到達上端B處，求F2是多大？

Answer 1

【答案】（1）0 ；（2）110N

【解析】

（1）對箱子進行受力分析，根據平衡條件求解摩擦力；
（2）由位移公式求解加速度，對箱子受力分析，沿著木板方向由牛頓第二定律求解F2。

（1）對箱子進行受力分析，利用正交分解由平衡條件可得：
f1=mgsin37°-F1=0
（2）箱子從A到B勻加速運動，由位移公式：L=at2
解得：a=0.2m/s2
對箱子受力分析，沿著木板方向由牛頓第二定律：
F1+F2-mgsin37°-μmgcos37°=ma
解得：F2=110N