问题
问答题
如图所示,一个人用与水平方向成θ=30°角的斜向下的推力F推一个重G=200N的箱子匀速前进,箱子与地面间的动摩擦因数为μ=0.4,g取10m/s2.
(1)求推力F的大小;
(2)若人不改变推力F的大小,只把力的方向变为水平去推这个静止的箱子,推力作用时间t=3s后撤去,求撤去推力F后箱子还能滑行多远停下来?

答案
(1)选箱子为研究对象,其受力如图所示.
由平衡条件知:Fcos30°=f1=μN
N=G+Fsin30°F=
=120NμG cos30°-μsin30°
(2)箱子先匀加速运动,后做匀减速运动.过程示意图和受力分析如图所示.
前3s内:a1=
=F1 m
=F-f2 m
=2m/s2F-μ.mg m
3s末:v0=a1t1=6m/s
撤去F后:a2=
=F2 m
=-f2 m
=-μg=-4m/s2-μ.mg m
设箱子还能滑行S2,由:0-v02=2a2S2
得 S2=
=4.5m- v 20 2a2
答:
(1)推力F的大小为120N;
(2)撤去推力F后箱子还能滑行4.5m停下来.