Question

6．質(zhì)量為2kg的物體靜止在水平面上，現(xiàn)用大小為20N的向右的水平拉力作用在物體上，讓物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，已知物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，拉力作用2s后撤掉（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
求：（1）拉力作用下物體的加速度多大？
（2）撤掉拉力物體多久停下？
（3）如物體停下后又受到與水平成37°的20N的拉力作用，這時(shí)加速度多大？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)牛頓第二定律求出在水平拉力作用下的加速度．
（2）根據(jù)速度時(shí)間公式求出2s末的速度，結(jié)合牛頓第二定律求出撤去拉力后的加速度大小，根據(jù)速度時(shí)間公式求出撤去拉力后物體速度減為零的時(shí)間．
（3）根據(jù)牛頓第二定律求出在斜向上拉力作用下的加速度．

解答 解：（1）根據(jù)牛頓第二定律得，物體的加速度${a}_{1}=\frac{F-μmg}{m}=\frac{20-0.5×20}{2}m/{s}^{2}$=5m/s²．
（2）2s末的速度v=a₁t=5×2m/s=10m/s，
撤去拉力后的加速度大小${a}_{2}=μg=0.5×10m/{s}^{2}=5m/{s}^{2}$，
則撤掉拉力物體停下的時(shí)間$t′=\frac{v}{{a}_{2}}=\frac{10}{5}s=2s$．
（3）根據(jù)牛頓第二定律得，物體的加速度${a}_{3}=\frac{Fcos37°-μ（mg-Fsin37°）}{m}$=$\frac{20×0.8-0.5×（20-20×0.6）}{2}$=6m/s²．
答：（1）拉力作用下物體的加速度為5m/s²；
（2）撤掉拉力物體經(jīng)過2s停下；
（3）這時(shí)的加速度為6m/s²．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合運(yùn)用，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁，注意第三問中求解摩擦力時(shí)，壓力等于重力．