Question

16．如圖所示，質(zhì)量為m=10kg的箱子在拉力F的作用下沿水平地面運(yùn)動(dòng)，拉力F=50N，方向與水平面的夾角為θ=53°，箱子與水平地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.20．
（sin53°=0.80，cos53°=0.60，取g=10m/s²）
（1）畫(huà)出箱子的受力示意圖；
（2）求出箱子受到的支持力和摩擦力的大小；
（3）箱子由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，2s內(nèi)的位移多大．

Answer 1

分析 （1、2）對(duì)物體受力分析，受到拉力、重力、支持力和向后的滑動(dòng)摩擦力，根據(jù)平衡條件列方程求解；
（3）由牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可求得位移．

解答 解：（1）物體受力分析如圖所示：

物體作勻速運(yùn)動(dòng)處于平衡狀態(tài)，
由平衡條件得：
水平方向：Fcos53°-f=0，
豎直方向：N+Fsin53°-mg=0，
解得：N=60N，f=12N；
（3）由牛頓第二定律可知    Fcosθ-f=ma
解得：a=$\frac{50×0.6-12}{10}$=1.8m/s²；
由位移公式可得：
$s=\frac{1}{2}a{t^2}$=$\frac{1}{2}×1.8$×4=3.6m；
答：（1）受力示意圖如圖所示；
（2）出箱子受到的支持力為60N，摩擦力的大小為12N
（3）箱子由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，2s內(nèi)的位移多大為3.6m

點(diǎn)評(píng) 本題是力的平衡及牛頓第二定律的應(yīng)用問(wèn)題，關(guān)鍵是受力分析后，將力沿著水平和豎直方向正交分解，然后根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律列方程求解．