问题详情：
如图4所示，在水平面上有一质量为m的物体，物体与水平面间的动摩擦因数为μ。
（1）用一个大小不变的拉力F作用在物体上使物体沿水平面运动，拉力F与水平方向成多大的夹角
时，才能使物体产生最大的加速度a？
（2）用一个大小不变的推力F作用在物体上使物体沿水平面运动，推力F与水平方向成多大的夹角
时，才能使物体产生最大的加速度a？
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【回答】
解析：（1）以物体为研究对象，受到重力mg，拉力F、支持力FN和摩擦力F1的作用。
在水平方向，根据牛顿第二定律有：
Fcosθ－μFN＝ma。
在竖直方向，根据平衡条件有：
Fsinθ＋FN－mg＝0。
整理得：F（cosθ＋μsinθ）－μmg＝ma。
解得：
。
从上式中可以看出，F的大小一定，欲使产生的加速度最大，必须使cosθ＋μsinθ取最大值。
令μ＝
，则
，
，有：
cosθ＋μsinθ＝
＝
＝
。
当θ=
=
时，cosθ＋μsinθ取最大值，加速度a达到最大。
（2）以物体为研究对象，受到重力mg，推力F、支持力FN和摩擦力F1的作用。
在水平方向，根据牛顿第二定律有：
Fcosθ－μFN＝ma。
在竖直方向，根据平衡条件有：
FN－Fsinθ－mg＝0。
整理得：F（cosθ－μsinθ）－μmg＝ma。
解得：
。
从上式中可以看出，F的大小一定，欲使产生的加速度最大，必须使cosθ－μsinθ取最大值。类似有cosθ－μsinθ＝
。
因
＝arctanμ＜90º，所以有θ越小，cosθ－μsinθ的值越大。所以，当θ＝0º时，cosθ－μsinθ取最大值。
当θ＝0º时，a的最大值为：
。
知识点：牛顿第二定律
题型：计算题