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1、例题解析例1 如图3-3所示,质量为2kg的物体与水平地面的动摩擦因数为0.2.现对物体作用一向右与水平方向成37、大小为10N的拉力F,使之向右做匀加速运动.求物体运动的加速度的大小.(sin370.6 cos370.8)分析 要求得物体加速度大小,需先求得物体所受合力的大小.物体受重力mg、拉力F、地面支持力N及地面摩擦力f,其受力图如图3-4所示,并把F沿水平与竖直方向作正交分解.由于竖直方向上物体没有加速度,即竖直方向上的合力为零,水平方向上合力不为零,其合力大小即为ma,由此可得两个方程 NFsinmg0, Fcosfma.且根据滑动摩擦力与正压力的关系,可是 fN.联立、三式,可得
2、a ()-g0.210m/s22.8m/s2.小结 (1)正确地运用牛顿第二定律的先决条件是,必须先对物体作正确的受力分析,以求得合力.(2)求合力时,在受力个数较少的情况中,可应用平行四边形定则.但在受力个数较多的情况中,常采用的教材中所用的方法,因而也可得物体的加速度a与重力加速度的关系仍是a=gtg,请记住,本例是这一类问题的典型.例2 如图3-5所示,物体A的质量为10kg,放在水平地面上,物体A与地面间动摩擦因数0.2,如果用与水平成30角的力拉它,为了产生1m/s2的加速度,F需要多大(取g10m/s2)?解析:物体A受四个力作用:重力Gmg,支持力N,拉力F,滑动摩擦力f。(图3
3、-6)物体A在垂直地面方向上运动状态没有改变,即没有加速度,故可沿水平和竖直两个方向建立坐标系,在这两个方向上应用牛顿第二定律列方程,即可求解。物体A受力情况如图3-6所示,根据牛顿第二定律方程Fcos30NmaNFsin30mg0联立式解之得:F代入数据解之得:F31N例3 如图3-7,电梯与水平面夹角30,当电梯加速向上运动时,人对梯面压力是其重力的6/5,则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍?解析:(1)对人受力分析:重力mg,支持力N,摩擦力f(摩擦力的方向一定与接触面平行,由加速度的方向可推知f水平向右).(2)建立直角坐标系:取水平向右(即f方向)为x轴正向。此时只需分解加速度。其中axacos30 ayasin30(如图3-7)(3)建立方程并求解:x方向:fmacos30 y方向:Nmgmasin30f/mg/5.