（2013•重庆一模）如图所示，某同学在地面上拉着一个质量为m=30kg的箱子匀速前进，已知箱与地面间的动摩擦因数为μ=

来源：学生作业帮编辑：搜狗做题网作业帮分类：综合作业时间：2024/06/13 19:42:15

（2013•重庆一模）如图所示，某同学在地面上拉着一个质量为m=30kg的箱子匀速前进，已知箱与地面间的动摩擦因数为μ=0.5，拉力F₁与地面水平夹角为θ=45°．g=10m/s²，求：
（1）绳子的拉力F大小；
（2）该同学能否用比F小的力拉着箱子匀速前进？如果能，请求出拉力的最小值，若不能，请说明理由．

（1）分析箱子的受力情况，作出受力示意图，如图．根据平衡条件和摩擦力公式得：
F₁cos45°=μ（mg-F₁sin45°）；
得：F1＝
μmg
cos45°+μsin45°=100
2N；

（2）设拉力与水平方向夹角为θ，则得：
Fcosθ=μ（mg-Fsinθ）
有：F＝
μmg
cosθ+μsinθ=
μmg

1+μ2sin(α+θ)，其中tanα＝
1
μ
根据数学知识得知，当θ=90°-α=arctanμ时，F有最小值，其值为
Fmin＝
μmg

1+μ2＝60
5N．
答：（1）绳子的拉力F₁为100
2N；
（2）该同学能用比F₁小的力拉着箱子匀速前进，拉力的最小值为60
5N．