Question

16．質(zhì)量為2kg的物體放在粗糙的水平面上，摩擦系數(shù)為0.2，在與水平成37度角斜向上的力F=5N作用下，從靜止開始做勻加速直線運動，問
（1）物體所受滑動摩擦力是多大？
（2）物體的加速度多大？
（3）5秒后物體的位移是多少？（取g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

Answer 1

分析 （1）分析物體的受力情況，根據(jù)豎直方向受力平衡求得水平面對物體的支持力，再求滑動摩擦力．
（2）由牛頓第二定律求得加速度．
（3）物體做勻加速運動，由運動學位移公式求位移．

解答 解：（1）對物體分析受力如圖，在豎直方向由于受力平衡，則得：
F_N+Fsin37°=mg
解得：F_N=mg-Fsin37°=2×10-5×0.6=17N
物體所受滑動摩擦力為：
f=μF_N=0.2×17N=3.4N
（2）由牛頓第二定律得：
Fcos37°-f=ma
代入數(shù)據(jù)解得：a=0.3m/s²；
（3）5秒后物體的位移為：
x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$=$\frac{1}{2}×0.3×{5}^{2}$m=3.75m
答：（1）物體所受滑動摩擦力是3.4N．
（2）物體的加速度是0.3m/s²．
（3）5秒后物體的位移是3.75m．

點評 本題考查了牛頓第二定律和運動學公式的綜合運用，知道加速度是聯(lián)系力學和運動學的橋梁，要正確分析受力情況，由牛頓第二定律求得加速度．