Question

质量m=5kg的物块放在水平地面上，物块与地面间的动摩擦因数μ=0.5．
（1）如果用水平力F作用在物块上，物块将在水平面上以a=2m/s²的加速度做匀加速运动，求水平力F的大小．
（2）如果要使物块在水平面上做匀速运动，求至少应对物体施加多大的力？力的方向如何？

Answer 1

分析：（1）对物体受力分析可表示出物体的合力，再由牛顿第二定律即可求得水平拉力F的大小；
（2）要使物体匀速运动，则物体应受力平衡，由共点力平衡的条件可求得应施加力表达式，由数学知识可得出力的大小及方向．

解答：解：
（1）由牛顿第二定律可得：
F-μmg=ma   
解得：F=35N．
（2）要使物体匀速运动，则由共点力的平衡条件可得：
F′cosθ-μ（mg-F′sinθ）=0    
F′=

μmg

cosθ+μsinθ

；
当θ=arctan0.5时
F'有最小值，F_m'=10

5

N=22.36N  
答：（1）水平力的大小为35N；（2）至少要加22.36N的拉力，方向与水平方向的夹角为θ=arctan0.5．

点评：本题考查牛顿第二定律的应用，解题时要明确解题的步骤，并能正确的进行受力分析，作出力的示意图．