Question

7．如图所示，某学校趣味运动会上举行推箱子比赛．杨明同学用与水平方向成θ=30°角斜向下的推力F推一个重为G=200N的箱子匀速前进，箱子与地面间的动摩擦因数为μ=0.40．求：
（1）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，且当作用的时间t=3s后撤去推力，则撤去推力后箱子还能运动多长时间？

Answer 1

分析 （1）先受力分析，再正交分解，据摩擦力公式和平衡态列方程即可求解．（2）以整个运动过程为研究过程，利用动量定理求解．

解答 解：（1）箱子匀速前进，则在水平方向有Fcos30°=f
而在竖直方向有：G+Fsin30°=N
由于f=μN
联立以上解得：F=120.3N
（2）当推力水平方向时，摩擦力f₁=μG=80N
整个运动过程为研究对象，据动量定理得：Ft-f₁（t+t₁）=0
联立以上解得：t₁=1.5s
答：（1）推力F的大小120N；
（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，且当作用的时间t=3s后撤去推力，则撤去推力后箱子还能运动1.5秒．

点评 解决动力学的思路：先受力分析，利用正交分解或平行四边定则，据牛顿运动定律列方程求解；第2问可用牛顿运动定律求解，但过程较麻烦．