Question

12．如圖所示，橫截面為直角三角形的物塊ABC質(zhì)量m=10kg，其中∠ABC=37°，AB邊靠在豎直墻面上．現(xiàn)物塊在垂直于斜面BC的外力F=400N的作用下，沿墻面向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小a=4.4m/s²．取重力加速度g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）物塊對(duì)豎直墻面的壓力大��；
（2）物塊與豎直墻面間的動(dòng)摩擦因數(shù)．

Answer 1

分析 （1）對(duì)物體受力分析，受重力、推力、支持力和滑動(dòng)摩擦力，物體向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律并采用正交分解法列式求解支持力和滑動(dòng)摩擦力的大小；
（2）根據(jù)公式F_f=μF_N列式求解動(dòng)摩擦因數(shù)即可．

解答 解：（1）對(duì)物體受力分析，如圖所示：

物體向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度向上，故合力向上，根據(jù)牛頓第二定律，采用正交分解法，有：
水平方向F_N-Fcos37°=0，
豎直方向：Fsin37°-F_f-G=ma，
解得：F_N=Fcos37°=400N×0.8=320N，
F_f=Fsin37°-G-ma=400×0.6-100-44=96N；
根據(jù)牛頓第三定律，物塊對(duì)豎直墻面的壓力大小為320N；
（2）根據(jù)F_f=μF_N，有μ=$\frac{{F}_{f}}{{F}_{N}}$=$\frac{96}{320}$=0.3；
答：（1）物塊對(duì)豎直墻面的壓力大小為320N；
（2）物塊與豎直墻面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.3．

點(diǎn)評(píng) 本題是牛頓第二定律中已知運(yùn)動(dòng)情況確定受力情況的問(wèn)題，應(yīng)用牛頓第二定律的解題步驟：
（1）通過(guò)審題靈活地選取研究對(duì)象，明確物理過(guò)程．
（2）分析研究對(duì)象的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，必要時(shí)畫好受力示意圖和運(yùn)動(dòng)過(guò)程示意圖，規(guī)定正方向．
（3）根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)公式列方程求解．（列牛頓第二定律方程時(shí)可把力進(jìn)行分解或合成處理，再列方程）
（4）檢查答案是否完整、合理，必要時(shí)需進(jìn)行討論．