题文
将质量为m的箱子放在粗糙的水平地面上,前面的人用与水平方向成θ1角的力F1拉箱子,后面的人用与水平方向成θ2角的力F2推箱子,如图所示.此时箱子的加速度为多大?若撤去F2,则箱子的加速度变为多少?变大了还是变小了?
题型:未知 难度:其他题型
答案
对箱子进行受力分析如图所示:

由牛顿第二定律水平方向得:
F1cosθ1+F2cosθ2-Ff=ma
竖直方向有:
FN+F1sinθ1-F2sinθ2-mg=0
对于滑动摩擦力有:
Ff=μFN
三式联立整理得:
a=F1(cosθ1+μsinθ1)+F2(cosθ2-μsinθ2)m-μg
撤去F2,则加速度变为a′=F1(cosθ1+μsinθ1)m-μg
经过讨论可以知道,当μ>cotθ2时加速度变大、当μ<cotθ2时变小、当μ=cotθ2不变.
答:撤去F2前加速度为F1(cosθ1+μsinθ1)+F2(cosθ2-μsinθ2)m-μg,撤去后加速度为F1(cosθ1+μsinθ1)m-μg,变大,变小,不变,三种情况都有可能.
解析
F1(cosθ1+μsinθ1)+F2(cosθ2-μsinθ2)m
考点
据考高分专家说,试题“将质量为m的箱子放在粗糙的水平地面上,前.....”主要考查你对 [滑动摩擦力、动摩擦因数 ]考点的理解。
滑动摩擦力、动摩擦因数
滑动摩擦力的概念:
当一个物体在另一个物体的表面上相对运动时,受到的阻碍相对运动的力,叫滑动摩擦力。
滑动摩擦力产生条件:
①接触面粗糙;
②相互接触的物体间有弹力;
③接触面间有相对运动。
说明:三个条件缺一不可,特别要注意“相对”的理解。
滑动摩擦力的方向:
总跟接触面相切,并与相对运动方向相反。 “与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”。滑动摩擦力方向可能与运动方向相同,可能与运动方向相反,可能与运动方向成一夹角。
滑动摩擦力的大小:
滑动摩擦力跟压力成正比,也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。公式:F=μFN (F表示滑动摩擦力大小,FN表示正压力的大小,μ叫动摩擦因数)。
①FN表示两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不是重力,更多的情况需结合运动情况与平衡条件加以确定;
②μ与接触面的材料、接触面的情况有关,无单位,而且永远小于1;
③滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关。
滑动摩擦力的作用效果:
总是阻碍物体间的相对运动,但并不总是阻碍物体的运动,可能是动力,也可能是阻力。
摩擦力大小的计算方法:





