Question

一個放在水平面上的木塊，m=2kg。在水平方向受到F₁、F₂的作用，木塊處于靜止狀態，其中F₁＝10N，F₂＝8N，動摩擦因數μ=0.2。重力加速度g＝10 m/s^2，求

（1）木塊受到的摩擦力的大小、方向？
（2）撤去力F₂后，木塊的加速度的大小和方向？
（3）若撤去力F₂瞬間，恰有一小動物以v＝6m/s的速度勻速同方向飛經木塊。則木塊要經過多少時間能追上該小動物？

Answer 1

(1) 2N 方向與F₂相同  (2) m/s² 加速度方向向右  (4) 4s

試題分析：（1）最大摩擦力為f_m=μmg=4N（2分）
而Ｆ_合＝F₁－F₂＝10-8=2N（1分）
Ｆ_合＜f_m（1分）
所以木塊受到的摩擦力的大小為f＝Ｆ_合＝2N，（1分）
方向與F₂相同．（1分）
（2）撤去F₂后木塊的加速度的大小由F₁－f_m＝m a（2分）
代入數據得：a＝3m/s²（1分）加速度方向向右（1分）
（3）設經時間t木塊能追上該小動物，則有木塊的位移（1分），動物的位移（1分）
又由x₁=x₂
代入數據聯解得：t＝4s（1分）