题目

如图所示，在动摩擦因数μ=0.2的水平面上，质量m=2kg的物块与水平轻弹簧相连，弹簧左端固定在墙面上．物块在与水平方向成θ=45°角的拉力F作用下处于静止状态，此时水平面对物块的支持力恰好为零，g取10m/s2 ． 求： （1） 画出此时物块的受力示意图； （2） 若瞬间撤去拉力F，则撤去F瞬间物块的加速度大小和方向如何？（设物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力） 答案： 解：物块受重力、拉力以及弹簧的弹力，画出受力示意图如图．答：如图所示． 解：物块原来平衡时，根据共点力平衡得弹簧的弹力为：FN=mgtan45°=mg=20N撤去力F的瞬间，弹簧的弹力仍然为20N，小物块此时受重力、支持力、弹簧弹力和摩擦力四个力作用；小物块所受的最大静摩擦力为：f=μmg=0.2×20N=4N＜FN，则根据牛顿第二定律得小球的加速度为：a= FN−fm = 20−42 =8m/s2；合力方向水平向左，所以加速度方向水平向左．答：撤去F瞬间物块的加速度大小为8m/s2，方向水平向左．

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