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相关例题:
题目:一个质量为5kg的物体,在水平地面上受到一个大小为20N、方向与地面成30度角斜向上的拉力作用,物体与地面间的滑动摩擦因数为0.2,求物体的加速度大小。
在这个例题中,我们主要需要运用牛顿第二定律和摩擦力计算公式来求解。首先,我们需要对物体受力进行分析,找出各个力的作用效果和大小。
已知条件:
1. 物体质量:5kg
2. 拉力大小:20N
3. 拉力与水平方向的夹角:30度
4. 物体与地面间的摩擦因数:0.2
未知量:物体的加速度
受力分析:
1. 水平方向:拉力在水平方向的分力与摩擦力平衡
2. 竖直方向:重力与支持力平衡
水平方向:$F_{x} \cos 30^{\circ} - \mu N = ma$
竖直方向:$F_{x} \sin 30^{\circ} + N - mg = 0$
其中,$N$为支持力,$F_{x}$为拉力在水平方向的分力。
解方程组可得:
$a = \frac{F_{x}\cos 30^{\circ} - \mu(mg - F_{x}\sin 30^{\circ})}{m} = \frac{20\cos 30^{\circ} - 0.2(50 - 20\sin 30^{\circ})}{5} = 2m/s^{2}$
因此,物体的加速度大小为2m/s^2。这个例题主要考察了牛顿第二定律和摩擦力计算公式的应用,可以帮助学生在解题过程中过滤掉一些不相关的知识点,提高解题效率。
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