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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,物體移動了2m的距離,求物體受到的摩擦力有多大?
解析:
物體受到的拉力可以分解為水平方向的分力和豎直方向的分力,水平分力大小為$F_{分} = Fcos30^{\circ} = 20 \times \frac{\sqrt{3}}{2} = 10\sqrt{3}$N。
物體在水平方向上受到的合力為$F_{合} = F_{分} - f$,其中$f$為摩擦力。根據題目條件,物體移動了2m的距離,因此有$F_{合}t = s$,其中$t$為時間。
摩擦力的大小可以通過平衡條件得到,即物體在水平方向上受到的合力為零,即$f = F_{分} - F_{分}\sin30^{\circ} = F_{分}\cos30^{\circ}$。
根據以上公式,可以求得物體受到的摩擦力為$f = 10\sqrt{3} \times \cos30^{\circ} = 10\sqrt{3} \times \frac{\sqrt{3}}{2} = 15N$。
答案:物體受到的摩擦力為15N。
這個例題可以幫助學生們更好地理解摩擦力的計算方法,并掌握如何將拉力分解到水平和豎直方向上。同時,通過具體的數據和公式,學生們可以更好地掌握解題技巧和方法。