Question

【題目】如圖1所示，在研究物體受力時，可以把力沿著兩個經選定的互相垂直的方向分解，物理中稱為力的正交分解法，其中分力Fx和Fy的大小等于力F在選定的方向上的投影。在圖2中質量m=2.0kg的物體在力F=20N作用下，由靜止開始沿水平面運動x=1.0m，力F與水方向的夾角α=37°，物體與水平面間的動摩擦因數μ=0.2，求該過程中：（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

(1)拉力F在水平方向的分力Fx；

(2)物體受到的支持力Ｆ支；

(3)地面對物體的摩擦力f的大小。（在物理上，用公式f=μFN來計算滑動摩擦力的大小，其中f表示摩擦力，FN表示壓力，μ叫動摩擦因數）。

Answer 1

【答案】(1)16N；(2)8N；(3)1.6N

【解析】

(1)由題意可得，拉力F在水平方向上的分力

Fx=Fcos37°=20N×0.8=16N

拉力F在水平方向的分力為16N。

(2)拉力F在豎直方向上的分力

Fy=Fsin37°=20N×0.6=12N

在豎直方向上，由力的平衡條件得：Fy+F支=mg，則物體受到的支持力

F支=mgFy=2kg×10N/kg12N=8N

物體受到的支持力為8N。

(3)水平面受到的壓力等于支持力，即FN=F支=8N，物體受到的滑動摩擦力

f=μFN=0.2×8N=1.6N

地面對物體的摩擦力為1.6N。

答：(1) 拉力F在水平方向的分力為16N；

(2) 物體受到的支持力為8N；

(3)地面對物體的摩擦力f的大小為1.6N。