题目
在水平桌面上有两个物体A和B,它们的质量分别为_(1)=1.0kg,_(1)=1.0kg,它们与桌面间的滑动摩擦系数_(1)=1.0kg,现在A上施加一个与水平成_(1)=1.0kg角的指向斜下方的力F,恰好使A和B作匀速直线运动,求所施力的大小和物体A与B间的相互作用力的大小.(_(1)=1.0kg)
在水平桌面上有两个物体A和B,它们的质量分别为
,
,它们与桌面间的滑动摩擦系数
,现在A上施加一个与水平成
角的指向斜下方的力F,恰好使A和B作匀速直线运动,求所施力的大小和物体A与B间的相互作用力的大小.(
)





题目解答
答案
【解析】
将AB看做一个整体,因为A和B做匀速直线运动,则:
,代入解之得:F=30N,单独对B分析,因为B匀速直线运动,所以受力平衡,则A对B的推力与B受到的摩擦力平衡,则:
,根据牛顿第三定律,B对A的推力大小为10N,则物体A与B间的相互作用力的大小为10N


【答案】
所施力的大小为30N,体A与B间的相互作用力的大小为10N
解析
步骤 1:确定整体受力平衡条件
将物体A和B看作一个整体,由于它们做匀速直线运动,整体所受的合外力为零。因此,水平方向上的力平衡条件为:$F\cos {36.9}^{\circ } = \mu (m_1 + m_2)g$,其中$\mu$是滑动摩擦系数,$g$是重力加速度,$m_1$和$m_2$分别是物体A和B的质量。
步骤 2:计算所施力F的大小
将已知数值代入步骤1中的平衡条件公式,得到:$F\cos {36.9}^{\circ } = 0.5 \times (1.0 + 6.0) \times 9.8$。由于$\cos {36.9}^{\circ } = 0.8$,则$F \times 0.8 = 0.5 \times 7.0 \times 9.8$。解得$F = 30N$。
步骤 3:确定物体A与B间的相互作用力
单独对物体B进行受力分析,由于B做匀速直线运动,所以B所受的合外力为零。因此,物体A对B的推力与B受到的摩擦力平衡。物体B受到的摩擦力为$\mu m_2g = 0.5 \times 6.0 \times 9.8 = 29.4N$。根据牛顿第三定律,物体A与B间的相互作用力大小为29.4N。
将物体A和B看作一个整体,由于它们做匀速直线运动,整体所受的合外力为零。因此,水平方向上的力平衡条件为:$F\cos {36.9}^{\circ } = \mu (m_1 + m_2)g$,其中$\mu$是滑动摩擦系数,$g$是重力加速度,$m_1$和$m_2$分别是物体A和B的质量。
步骤 2:计算所施力F的大小
将已知数值代入步骤1中的平衡条件公式,得到:$F\cos {36.9}^{\circ } = 0.5 \times (1.0 + 6.0) \times 9.8$。由于$\cos {36.9}^{\circ } = 0.8$,则$F \times 0.8 = 0.5 \times 7.0 \times 9.8$。解得$F = 30N$。
步骤 3:确定物体A与B间的相互作用力
单独对物体B进行受力分析,由于B做匀速直线运动,所以B所受的合外力为零。因此,物体A对B的推力与B受到的摩擦力平衡。物体B受到的摩擦力为$\mu m_2g = 0.5 \times 6.0 \times 9.8 = 29.4N$。根据牛顿第三定律,物体A与B间的相互作用力大小为29.4N。