Question

某学校组织的趣味课外活动--拉重物比赛，如图所示．设重物的质量为m，重物与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．某同学拉着重物在水平地面上运动时，能够施加的最大拉力为F，求重物运动的最大加速度．

Answer 1

分析：对物体受力分析，物体竖直方向上受力平衡，在水平方向由牛顿第二定律列式在根据滑动摩擦力的公即可求得加速度的大小．

解答：解：对物体受力分析可知，
物体受到重力、支持力、拉力和摩擦力的作用，
根据牛顿第二定律，则有：
在水平方向有Fcosθ-f=ma，
竖直方向有mg=F_N+Fsinθ，
滑动摩擦力 f=μF_N，
根据以上三式联立可以求得a=

Fcosθ+μFsinθ

m

-μg．
当 tanθ=μ时，加速度最大，最大加速度为a_m=

F

m

1+μ2

-μg；
答：重物运动的最大加速度

F

m

1+μ2

-μg．

点评：本题就是考查学生对牛顿第二定律的基本的应用，通过受力分析列式即可求得．