Question

商场工作人员拉着质量m=20kg的木箱沿水平地面运动．若用力F₁=100N沿水平方向拉木箱，木箱恰好做匀速直线运动；现改用F₂=150N、与水平方向成53°斜向上的拉力作用于静止的木箱上，如图所示．已知sin53°=0.80，cos53°=0.60，取重力加速度g=10m/s²．求：

（1）木箱与地面之间的动摩擦因数；

（2）F₂作用在木箱上时，木箱运动的加速度大小；

（3）F₂作用在木箱上2.0s时间内木箱移动的距离．

Answer

（1）木箱与地面之间的动摩擦因数为0.5；

（2）F2作用在木箱上时，木箱运动的加速度大小为2.5m/s2；

（3）F2作用在木箱上2.0s时间内木箱移动的距离为5m．

【解析】

试题分析：（1）由牛顿第二定律可以求出动摩擦因数．

（2）由牛顿第二定律可以求出加速度．

（3）由位移公式可以求出位移．

【解析】
（1）木箱在水平拉力下匀速运动，由牛顿第二定律得：

F1﹣μmg=0，

代入数据解得：μ=0.5；

（2）对木箱，由牛顿第二定律：

N+F2sin53°﹣mg=0，

F2cos53°﹣μN=ma，

代入数据解得：a=2.5 m/s2；

（3）木箱的位移：s=at2=×2.5×22=5.0m；

答：（1）木箱与地面之间的动摩擦因数为0.5；

（2）F2作用在木箱上时，木箱运动的加速度大小为2.5m/s2；

（3）F2作用在木箱上2.0s时间内木箱移动的距离为5m．

【点评】本题考查了求动摩擦因数、加速度与位移，分析清楚运动过程，应用牛顿第二定律与运动学公式即可正确解题．