解题思路:(1)物块处于静止状态,分析受力,由平衡条件求解物体受到的摩擦力大小.
(2)物块沿水平面向右做匀速直线运动,受力平衡,由平衡条件和摩擦力公式求解物块与水平桌面的动摩擦因数μ.
(3)当力F=40N作用在静止的物块上,物块做匀加速运动,根据牛顿第二定律求出加速度,再由位移公式求解t=3s内物体的位移大小.
(1)物体处于静止状态,受力平衡,则有:
f=Fcosθ=15×0.8N=12N
(2)物体受力情况如图所示,根据受力平衡,有:
Fsinθ+N=mg… ①
f=Fcosθ…②
又f=μN…③
联立①②③式得:μ=[Fcosθ/mg−Fsinθ]
代入数据,解得:μ=0.33
(3)根据牛顿第二定律得:
Fcosθ-f=ma1…④
Fsinθ+N=mg…⑤
联立得:a=
Fcosθ−μ(mg−Fsinθ)
m
又 s=
1
2a1t2
代入数据,解得:物体的位移大小:s=15m
答:
(1)若当力F=15N时,物块仍处于静止状态,此时物体受到的摩擦为12N.
(2)若当力F=20N时,物块恰好沿水平面向右做匀速直线运动,物块与水平桌面的动摩擦因数为0.33.
(3)当力F=40N作用在静止的物块上,作用时间t=3s内物体的位移大小为15m.
点评:
本题考点: 共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.
考点点评: 此题是物体的平衡问题和动力学第一类问题,分析受力、画出力图是关键.对于正交分解法要熟练掌握.