Question

12．如圖所示，橫截面為直角三角形的物塊ABC質量m=10kg，其中∠ABC=37°，AB邊靠在豎直墻面上．現物塊在垂直于斜面BC的外力F=400N的作用下，沿墻面向上做勻加速運動，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）物塊對豎直墻面的壓力大�。�
（2）物塊與豎直墻面間的動摩擦因數．

Answer 1

分析 （1）對物體受力分析，受重力、推力、支持力和滑動摩擦力，物體向上做勻加速直線運動，根據牛頓第二定律并采用正交分解法列式求解支持力和滑動摩擦力的大�。�
（2）根據公式F_f=μF_N列式求解動摩擦因數即可．

解答 解：（1）對物體受力分析，如圖所示：

物體向上做勻加速直線運動，加速度向上，故合力向上，根據牛頓第二定律，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；
根據牛頓第三定律，物塊對豎直墻面的壓力大小為320N；
（2）根據F_f=μF_N，有μ=$\frac{{F}_{f}}{{F}_{N}}$=$\frac{96}{320}$=0.3；
答：（1）物塊對豎直墻面的壓力大小為320N；
（2）物塊與豎直墻面間的動摩擦因數0.3．

點評 本題是牛頓第二定律中已知運動情況確定受力情況的問題，應用牛頓第二定律的解題步驟：
（1）通過審題靈活地選取研究對象，明確物理過程．
（2）分析研究對象的受力情況和運動情況，必要時畫好受力示意圖和運動過程示意圖，規(guī)定正方向．
（3）根據牛頓第二定律和運動公式列方程求解．（列牛頓第二定律方程時可把力進行分解或合成處理，再列方程）
（4）檢查答案是否完整、合理，必要時需進行討論．