质量为m的物体放在水平面上,在沿水平方向大小为F的拉力(F<mg)作用下做匀速运动,如图所示.试求:(1)物体与水平面间的动摩擦因数(2)在物体上再施加另一个大小为F的力,①若要使

◎ 题目

质量为m的物体放在水平面上,在沿水平方向大小为F的拉力(F<mg)作用下做匀速运动,如图所示.试求:
(1)物体与水平面间的动摩擦因数
(2)在物体上再施加另一个大小为F的力,
①若要使物体仍沿原方向做匀速运动,该力的方向如何?
②若要使物体沿原方向移动距离s后动能的增加最大,该力的方向如何?
魔方格

◎ 答案


魔方格
(1)物体的受力如图所示,由物体做匀速运动得
F-f=0
N-mg=0
f=μN
解得:μ=
F
mg

(2)分两种情形:
①设所加的力F斜向右下方,且与水平方向的夹角为θ,由物体做匀速运动得
魔方格

F+Fcosθ-f=0
N-mg-Fsinθ=0
f=μN
由以上三式可以推得,
Fcosθ=μFsinθ
tanθ=
1
μ
=
mg
F
,即θ=arctan=
mg
F

②设所加的力F斜向左上方,且与水平方向的夹角为θ,由物体做匀速运动得知
F-Fcosθ-f=0
N+Fsinθ-mg=0
f=μN
解得
tanθ=
1
μ
=
mg
F
,即θ=arctan
mg
F

魔方格

故所加外力F与水平面的夹角为arctan
mg
F
,斜向右下方或左上方.
(3)由动能定理可知道,△Ek=F?scosθ,因s一定,F有最大值时最△Ek最大.
设后来所加的外力F斜向右上方且与水平方向的夹角为θ,则
物体所受的合力为F=F+Fcosθ-f=0
在竖直方向Fsinθ+N-mg=0
由摩擦定律  f=μN
解得F=F(cosθ+μsinθ)
令tanα=μ,则
F=
F

1+μ2
(
1

1+μ2
cosθ+
μ

1+μ2
sinθ)=
F
  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐
汽车以10m/s的速度在平直路面上匀速行驶,从某时刻开始以1m/s2的恒定加速度做直线加速运动。求:(1)汽车加速10s末的速度大小;(2)汽车加速10s的时间内,其位移的大小。
汽车以10m/s的速度在平直路面
如图所示,一轻质弹簧一端系在墙上的0点,自由伸长到B点,今用一小物体m把弹簧压缩到A点,然后释放,小物体能运动到C点静止,物体与水平地面间的动摩擦因数恒定,试判断下列
如图所示,一轻质弹簧一端系
一辆汽车正以的速度匀速行驶,突然发现前方有一障碍物,于是便紧急刹车,刹车时的加速度大小为。求汽车经过多长时间才能停下来?
一辆汽车正以的速度匀速行驶
美国“肯尼迪”号航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统。已知“F-15”型战斗机在跑道上加速时,产生的最大加速度为5.0m/s2,起飞的最小速度是50m/s,弹射系统能够使飞机所具有
美国“肯尼迪”号航空母舰上
在光滑水平面上有一个物体同时受到两个水平力F1与F2的作用,在第1s内保持静止,若两力F1、F2随时间的变化如图所示,则下列说法正确的是()A.在第2s内,物体做加速运动,加速度
在光滑水平面上有一个物体同