Question

（8分）如图所示，水平地面上放置一个质量为m的物体，在与水平方向成θ角、斜向右上方的拉力F的作用下沿

（8分）如图所示，水平地面上放置一个质量为m的物体，在与水平方向成θ角、斜向右上方的拉力F的作用下沿水平地面运动。物体与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。求： （1）若物体在拉力F的作用下能始终沿水平面向右运动，拉力F的大小范围；（2）已知m＝10 kg、μ＝0.5，g＝10 m/s 2 ，若物体以恒定加速度a＝5 m/s 2 向右做匀加速直线运动，维持这一加速度的拉力F的最小值。

Answer 1

（1） （2）

试题分析：（1）要使物体运动时不离开水平面，应有：Fsinθ≤mg   ①（2分） 要使物体能向右运动，应有：Fcosθ≥m（mg－Fsinθ） ②（1分） 联立①②式得：     （1分） （2）根据牛顿第二定律得：Fcosθ－m（mg－Fsinθ）＝ma ③（2分） 解得：        （2分） 上式变形 ，其中  ④（2分） 当sin（θ＋a）＝1时F有最小值 解得：    代入相关数值解得：  N  （1分）