问题
问答题
将质量为m的箱子放在粗糙的水平地面上,前面的人用与水平方向成θ1角的力F1拉箱子,后面的人用与水平方向成θ2角的力F2推箱子,如图所示.此时箱子的加速度为多大?若撤去F2,则箱子的加速度变为多少?变大了还是变小了?
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答案
对箱子进行受力分析如图所示:
由牛顿第二定律水平方向得:
F1cosθ1+F2cosθ2-Ff=ma
竖直方向有:
FN+F1sinθ1-F2sinθ2-mg=0
对于滑动摩擦力有:
Ff=μFN
三式联立整理得:
a=
-μgF1(cosθ1+μsinθ1)+F2(cosθ2-μsinθ2) m
撤去F2,则加速度变为a′=
-μgF1(cosθ1+μsinθ1) m
经过讨论可以知道,当μ>cotθ2时加速度变大、当μ<cotθ2时变小、当μ=cotθ2不变.
答:撤去F2前加速度为
-μg,撤去后加速度为F1(cosθ1+μsinθ1)+F2(cosθ2-μsinθ2) m
-μg,变大,变小,不变,三种情况都有可能.F1(cosθ1+μsinθ1) m