一个人用与水平方向成θ=37°角的斜向下的推力F推一个质量为20kg的木箱,箱子恰能在水平面上以4m/s的速度匀速前进,如图(a)所示,箱子与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.50.(1)试

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 共点力的平衡/2022-10-22 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

一个人用与水平方向成θ=37°角的斜向下的推力F推一个质量为20kg的木箱,箱子恰能在水平面上以4m/s的速度匀速前进,如图(a)所示,箱子与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.50.
(1)试求出推力F的大小;
(2)若在此后某一时刻该人不改变力F的大小,只把力F的方向瞬间变为与水平方向成37°角斜向上,如图(b)所示,则此后经过2s箱子运动多远距离?
魔方格

◎ 答案

(1)因为木箱做匀速运动,所以水平方向和竖直方向均受力平衡,则由平衡条件得
魔方格

   水平方向:f1=Fcosθ
   竖直方向:N1=Fsinθ+mg
又由摩擦力公式f1=μN1
联立以上三式得 F=200N
(2)当F改变方向后,木箱向右做匀加速运动,初速度为v0=4m/s,
由牛顿第二定律可得,Fcosθ-f2=ma
竖直方向处于平衡:N2+Fsinθ=mg
摩擦力公式:f2=μFN2
以上三式联立可得:a=6m/s2
x=v0t+
1
2
at2=(4×2+
1
2
×6×22)m=20m

答:
(1)推力F的大小是200N;
(2)此后经过2s箱子运动20m的距离.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“一个人用与水平方向成θ=37°角的斜向下的推力F推一个质量为20kg的木箱,箱子恰能在水平面上以4m/s的速度匀速前进,如图(a)所示,箱子与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.50.(1)试…”主要考查了你对  【滑动摩擦力、动摩擦因数】,【力的合成】,【共点力的平衡】,【牛顿第二定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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