Question

18．如图所示，质量为5Kg的物体在与水平方向成37°角的拉力作用下在水平地面上向右运动，物体与地面间的动摩擦因数μ=0.5，F=30N．（cos37°=0.8，sin37°=0.6，g=10m/s²）
（1）求出拉力在水平和竖直方向的分力大小；
（2）物体在运动中受到摩擦力的大小；
（3）物体运动的加速度为多少？

Answer 1

分析 （1）将拉力F正交分解，即可求出；
（2）对物体受力分析，根据平衡条件求出支持力大小，由滑动摩擦力公式求滑动摩擦力大小；
（3）由牛顿第二定律求加速度；

解答 解：（1）将物体受到的拉力F沿水平方向与竖直方向分解，得：
F_水平=Fcosθ=30×cos37°=24N
F_竖直=Fsinθ=30×sin37°=18N
（2）受力分析如图所示．

在竖直方向有：N+Fsinθ=mg
又有：f=μN=16N
（3）由牛顿第二定律得：Fcosθ-f=ma
代入数据得：a=1.6m/s²，
（3）5s内的位移为：s=$\frac{1}{2}$at²=$\frac{1}{2}$×6×（25-16）m=27m
答：（1）求出拉力在水平和竖直方向的分力大小分别为24N和18N；
（2）物体在运动中受到摩擦力的大小是16N；
（3）物体运动的加速度为1.6m/s²．

点评 本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用，要求同学们能正确对物体进行受力分析，难度不大，属于基础题．