Question

如图所示，质量为0.5kg的物体在与水平面成30度角的拉力F作用下，沿水平桌面向右作直线运动

经过0.5秒，速度有0.6m/s变为0.4m/s，已知物体与桌面间的动摩擦因数μ=0.1，求作用力F的大小

Answer 1

a=(Vt-Vo)/t=(0.4-0.6)/0.5=-0.4m/s^2
拉力的竖直分量Fy=Fsin30=0.5F
拉力的水平分量Fx=Fcos30=0.866F
f=μ(mg-Fy)=0.1(0.5*10-0.5F)=0.5-0.05F
Fx-f=ma
0.866F-(0.5-0.05F)=0.5*(-0.4)=-0.2
0.916F=0.3
F=0.3275N

Answer 2

以物体为研究对象，它受到四个力的作用，受力示意图如图3所示.由运动学公式v1²-v2²=2as解得
a=v1²-v2²/2s=0.4²-0.6²/2*0.5=-0.2m/s²
其中负号表示加速度与速度的方向相反，即加速度方向向左.
如图3所示建立直角坐标系，仍以向右为正方向，利用正交分解法，根据牛顿第二定律F合=ma可得
Fy=N+Fsin30°-mg=0①
Fx=Fcos30°-μN=ma②
由①、②联立可求得
F=M(a+μg)/cos30°+μsin30°
= 0.5*（-0.2+0.1*9.8）/ ( √3/2)+0.1*1/2
=0.43N

Answer 3

由题意得,
a=(0.6-0.4)/0.5=-0.4m/s^2
Fcos30-f=ma f=μFn
F=√3/5N