题文
如图所示,一个人用与水平方向成θ=30°角的斜向下的推力F推一个重G=200N的箱子匀速前进,箱子与地面间的动摩擦因数为μ=0.4,g取10m/s2.
(1)求推力F的大小;
(2)若人不改变推力F的大小,只把力的方向变为水平去推这个静止的箱子,推力作用时间t=3s后撤去,求撤去推力F后箱子还能滑行多远停下来?
题型:未知 难度:其他题型
答案

(1)选箱子为研究对象,其受力如图所示.
由平衡条件知:Fcos30°=f1=μN
N=G+Fsin30°F=μGcos30°-μsin30°=120N
(2)箱子先匀加速运动,后做匀减速运动.过程示意图和受力分析如图所示.
前3s内:a1=F1m=F-f2m=F-μ.mgm=2m/s2
3s末:v0=a1t1=6m/s
撤去F后:a2=F2m=-f2m=-μ.mgm=-μg=-4m/s2
设箱子还能滑行S2,由:0-v02=2a2S2
得 S2=-v202a2=4.5m

答:
(1)推力F的大小为120N;
(2)撤去推力F后箱子还能滑行4.5m停下来.
解析
μGcos30°-μsin30°
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,一个人用与水平方向成θ=30°.....”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:





