Question

如图所示,一个质量为m的物体放在水平地面上,物体与地面间的滑动

Answer 1

1,

F在竖直方向上的分力F⊥=Fsinα,

F在水平方向上的分力F∥=Fcosα,

物体受到的摩擦力Ff=u(mg-Fsinα),

则物体的加速度a=(F∥-Ff)/m=(usinα+cosα)F/m -ug=√(u²+1)sin(α+θ)F/m-ug,

其中tanθ=1/u,θ=arctan1/u

当sin(α+θ)=1,即α=【π/2-arctan1/u】时,相同大小的作用力产生的加速度最大；

2,

相同α的情况下,由于F越大,Ff越小,F沿水平方向的分力越大,加速度也就越大,

但是得满足F沿竖直方向上的分力不得大于重力的条件.

所以当F⊥=mg=Fsinα,即F=【mg/sinα】时,

在相同α的情况下,沿水平地面运动的加速度最大.