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【题目】
一个质量为5kg的物体，在水平地面上受到一个大小为20N、方向与水平面成30°角的拉力作用，物体由静止开始运动，物体与地面间的动摩擦因数为0.2。求：
（1）物体所受的摩擦力的大小；
（2）物体所受的合外力在2s末的瞬时值；
（3）物体运动的加速度大小。
【分析】
（1）物体受到重力、支持力、拉力和摩擦力共同作用。根据力的合成法则可求得摩擦力的大小。
（2）根据牛顿第二定律求得合外力的大小和方向，再根据运动学公式求得合外力在2s末的瞬时值。
（3）根据牛顿第二定律求得物体的加速度大小。
【解答】
（1）物体受到的支持力$N = mg = 5 \times 10N = 50N$，
由于拉力与水平面成30°角，所以拉力$F = 20\sin 30^{\circ} = 10N$，
根据力的平行四边形定则可得摩擦力的大小为$f = \sqrt{F^{2} - (mg - N\cos\theta)^{2}} = \sqrt{10^{2} - (5 \times 10 - 50 \times 0.8)^{2}} = 6N$。
（2）物体受到的合外力为$F_{合} = f\cos\theta + F_{拉}\sin\theta = 6 \times 0.8 + 10 \times 0.6 = 14N$，加速度为$a = \frac{F_{合}}{m} = \frac{14}{5}m/s^{2} = 2.8m/s^{2}$。
（3）根据牛顿第二定律可得$F_{合} = ma$，所以物体的加速度大小为$a = \frac{F_{合}}{m} = \frac{f\cos\theta + F_{拉}\sin\theta}{m} = \frac{6 \times 0.8 + 10 \times 0.6}{5}m/s^{2} = 2.8m/s^{2}$。
