如图所示,一个人用与水平方向成θ=37°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=0.5(g=10m/s2).(1)求推力F的大小(sin37°=0.6   cos37°=0.8).(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,求箱子滑行的总位移为多大?

问题描述:

如图所示,一个人用与水平方向成θ=37°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=0.5(g=10m/s2).

(1)求推力F的大小(sin37°=0.6   cos37°=0.8).
(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,求箱子滑行的总位移为多大?

(1)选箱子为研究对象,其受力如图所示,由平衡条件知:Fcos37°=f1=μFN---①FN=G+Fsin37°-------②联立①②得:F=μGcos37°−μsin37°=200N;(2)受力分析及运动过程如右图所示.前3s内:a1=F−f2m=F−μ...
答案解析:(1)对箱子进行受力分析,由共点力的平衡条件可求得推力的大小;
(2)由牛顿第二定律可求得前3s的加速度,由速度公式求得3s末时的速度,由位移公式可求得前3s内的位移;同理求得撤去F后的加速度及位移;即可求得总位移.
考试点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的速度与位移的关系;共点力平衡的条件及其应用.
知识点:对于多过程的动力学问题,其解题的思路一般为分解分析、合理分段、寻找联系,可通过画出运动过程图帮助理解题意.