1.平衡问题与正交分解法
题型1.物体在粗糙水平面上的匀速运动
例1.如图所示,物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.3, 物体质量为m=5.0kg.现对物体施加一个跟水平方向成θ=37°斜向上的拉力F,使物体沿水平面做匀速运动.求拉力F的大小.
解析:物体受四个力:mg 、 FN、f、F .建立坐标系如图所示.将拉力F沿坐标轴分解.
Fx = F cosθ Fy = Fsinθ
根据共点力平衡条件,得
X轴:∑ Fx = 0 Fcosθ — f = 0 ………⑴
Y轴:∑ Fy = 0 Fsinθ + FN — mg = 0………⑵
公式 f = μ FN ………⑶
将⑵⑶代入⑴ F cosθ= μ FN = μ (mg — Fsinθ )
解得 F = =
归纳解题程序:定物体,分析力→建坐标,分解力→找依据,列方程→解方程,得结果.
变式1:如果已知θ 、m、F,求摩擦因数μ。