Question

3．如图所示，质量为4kg的物体放在长2m、倾角为37°的斜面底端，已知物体与斜面间的动摩擦因数为0.5．现在一个水平恒力F推物体，欲使物体由静止开始2s到达斜面顶端，求水平推力应该多大？（取g=10m/s）

Answer 1

分析 物体做初速度为零的匀加速运动，根据位移时间公式求出加速度，再由牛顿第二定律求水平推力．

解答 解：物体做初速度为零的匀加速运动，根据位移时间公式得：
    x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$
得 a=$\frac{2x}{{t}^{2}}$=$\frac{2×2}{{2}^{2}}$=1m/s²．
分析物体的受力情况，如图所示，根据牛顿第二定律得：

  Fcos37°-mgsin37°-f=ma
  N=mgcos37°+Fsin37°
又 f=μN
联立解得 F=24N
答：水平推力应该是24N．

点评 本题是已知运动情况确定受力情况的问题，关键是受力分析后根据牛顿第二定律求推力，要知道加速度是联系力与运动的桥梁，在动力学问题中是必求的量．