Question

壁虎的飞檐走壁功夫令人惊奇，即使在竖直的光滑镜面上爬行速度也能达到1m/s，人们一直在研究壁虎脚与墙面的作用力．下面是某一壁虎捕捉虫子的相关信息，如图所示，在竖直墙面上，一壁虎静止在某处O点，注视着斜上方的一只虫子，虫子位置P到O的连线与水平方向夹角为30°，P到O的直线距离是20cm，壁虎沿直线迅速冲向虫子，到P点仅用时0.20s，将这一过程视为匀加速直线运动，壁虎的质量为30g，g取10m/s²，求壁虎受到沿墙面作用力的大小和方向．

Answer 1

【答案】分析：先对壁虎的运动情况进行分析，根据位移时间关系公式得到加速度，根据牛顿第二定律求出加速度，最后受力分析，根据三角形定则求出墙壁对壁虎的作用力．
解答：解：壁虎受重力和墙面的作用力为f，由o到p的加速度设为a
由s=at²计算可知：a=10m/s²
故合力为：F_合=ma=0.3N，从O指向P；

由于F_合=mg，由几何关系，有
f==0.3N
方向为与竖直方向成30°斜向右上方；
即壁虎受到沿墙面作用力的大小为0.3的与竖直方向成30°斜向右上方的力的作用．
点评：本题关键先根据位移时间关系公式求解出加速度，计算出合力，再有力的合成的三角形定则求解出墙壁对壁虎的作用力的大小和方向．