如图所示,一个人用与水平方向成θ=30°角斜向 的推力F推一个重为G=200N的箱子匀速前进,箱子与地面间的动摩擦因数为μ=0.40.求: (1)推力F的大小; (2)若人不改变推力F的大小,只把

问题描述:

如图所示,一个人用与水平方向成θ=30°角斜向 的推力F推一个重为G=200N的箱子匀速前进,箱子与地面间的动摩擦因数为μ=0.40.求:

(1)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,且当作用的时间t=3s后撤去推力,则撤去推力后箱子还能运动多长时间?

(1)对箱子受力分析,受重力、支持力、推力和滑动摩擦力,根据平衡条件,有:
水平方向:Fcos30°-f=0;
竖直方向:Fsin30°+G=N
其中:f=μN
联立解得:
F=

μG
cos30°−μsin30°
0.4×200
3
2
−0.4×
1
2
=120.3N
(2)加速解得加速度:a=
F−μG
m
120.3=0.4×200
20
=2m/s2

加速过程的末速度为:v=a1t=6 m/s
减速过程加速度大小为μg;
根据速度时间关系公式,有:t=
v
μg
6
0.4×10
=1.5s

答:(1)推力F的大小为120.3N;
(2)撤去推力后箱子还能运动1.5s的时间.