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題目:一個質量為5kg的物體,在水平地面上受到一個大小為20N、方向與水平面成30°角的拉力作用,物體向右運動,物體與地面間的動摩擦因數為0.2。求物體所受的摩擦力。
分析:物體受到重力、支持力、拉力和摩擦力的作用。其中拉力沿水平方向的分力等于滑動摩擦力,因此可以求出物體所受的摩擦力。
解答:
已知:物體的質量為m = 5kg,拉力大小為F = 20N,拉力與水平方向的夾角為30°,動摩擦因數為μ = 0.2,物體向右運動。
根據力的分解知識,可將拉力沿水平方向和豎直方向分解,其中水平方向的分力為
F_{水} = F\cos{30^{\circ} = 14.466 N}
根據動摩擦力公式,可得到滑動摩擦力為
f = μF_{N} = 10 N
由于物體向右運動,因此物體受到的摩擦力為滑動摩擦力,大小為10N,方向與運動方向相反,即向左。
總結:通過分析物體的受力情況,利用力的分解和動摩擦力公式可以求出物體所受的摩擦力。