质量为m的物体放在水平面上,在沿水平方向、大小为F的拉力(F<mg)作用下,做匀速运动,如图所示.试求:
(1)物体与水平面间的动摩擦因数;
(2)在物体上再施加另一个大小为F的力,若要使物体仍沿原方向做匀速运动,则该力的方向应如何?
网友回答
解:(1)物体的受力如图所示,由物体做匀速运动得
F-f=0
FN-mg=0
又f=μFN
解得:μ=
(2)分两种情形:
①设所加的力F斜向右下方,且与水平方向的夹角为θ,由物体做匀速运动得
F+Fcosθ-f=0
FN-mg-Fsinθ=0
而f=μFN
由以上三式可以推得,
Fcosθ=μFsinθ
tanθ=,即θ=arctan
②设所加的力F斜向左上方,且与水平方向的夹角为θ,由物体做匀速运动得知
F-Fcosθ-f=0
FN+Fsinθ-mg=0
又f=μFN
解得
tanθ=,即θ=arctan
故所加外力F与水平面的夹角为arctan,斜向右下方或左上方.
答:
(1)物体与水平面间的动摩擦因数是;
(2)在物体上再施加另一个大小为F的力,若要使物体仍沿原方向做匀速运动,则该力的方向应与水平面的夹角为arctan,斜向右下方或左上方.
解析分析:(1)对物体进行受力分析,根据平衡条件列式和摩擦力公式列式即可求解动摩擦因素;
(2)在物体上再施加另一个大小为F的力,若要使物体仍沿原方向做匀速运动,物体的合力仍为零,将所施加的力F分斜向上和斜向下两种情况,根据平衡条件列式即可求解方向;
点评:本题主要考查了同学们受力分析的能力,要求同学们能根据平衡条件列式求解,关键要防止漏解.