Question

放在水平面上质量为m的物体，与水平面间的动摩擦因数为μ，物体在水平恒力F₁的作用下，在水平面上做匀速直线运动.现若再对物体施加一恒力F₂（F₂与F₁在同一竖直平面上，且与F₁成夹角α），物体将做什么运动？

Answer 1

物体将在F₂的方向上做匀加速直线运动，其加速度为a=F₂（cosα+μsinα）/m.
【试题分析】
物体在竖直方向受三个力：重力G=mg，水平面的支持力N′，恒力F₂的竖直分力F₂sinα，并且有
                   N′+F₂sinα-mg=0                     ①
物体对水平面的压力N等于支持力N′，即
            N=N′=mg-F₂sinα                     ②
物体在水平方向也受三个力：恒力F₁，恒力F₂的水平分力F₂cosα，滑动摩擦力F=μN，有
             F₁+F₂cosα-μN=ma                ③
未加F₂时，物体做匀速直线运动，故有
              F₁-μmg=0                            ④
联立②③④式，可解得物体的加速度为
              a=F₂（cosα+μsinα）/m⑤