在水平地面上有一质量为5 kg的物体,它受到与水平方向成53°斜向上的

在水平地面上有一质量为5 kg的物体,它受到与水平方向成53°斜向上的25 N的拉力时,恰好做匀速直线运动,取g=10 m/s2,求:

(1)当拉力为50 N时,加速度多大?

(2)当拉力为62.5 N时,加速度多大?

图3-3-4

答案

解析:取5 kg的物体为研究对象,受力分析如图3-3-4所示,物体受到重力G=mg、拉力F、支持力N、滑动摩擦力f.建立水平竖直方向的坐标系,并规定物体运动的方向为正方向,用正交分解法,当物体匀速运动时:a=0,沿着运动的方向:Fcos53°-f=0①;沿着垂直于运动的方向:Fsin53°+N-mg=0②;物体受到的摩擦力:f=μN③;联立方程①②③解方程组得:μ=0.5.当拉力F1=50 N时,沿物体运动的方向:F1cos53°-μN1=ma1④;沿着垂直于物体运动的方向:F1sin53°+N1-mg=0⑤;联立④⑤解方程组得:

a1=5 m/s2;当拉力F2=62.5 N时:a2=

=7.5 m/s2.

答案:当拉力为50 N时,加速度为5 m/s2;当拉力为50 N时,加速度为7.5 m/s2.

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