Question

14．如圖，質(zhì)量m=2kg的物體靜止于水平地面的A處，A、B間距L=20m．用大小為F=30N、沿水平方向的外力拉此物體，經(jīng)t₀=2s拉至B處．（已知cos37°=0.8，sin37°=0.6，取g=10m/s²）
（1）求物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
（2）用大小為F′=25N水平向右的力拉此物體，使物體從A處由靜止開始運(yùn)動(dòng)并能到達(dá)B時(shí)速度為零，求該力F′作用的距離S．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式可以求得物體的加速度的大小，在根據(jù)牛頓第二定律可以求得摩擦力的大小，進(jìn)而可以求得摩擦因數(shù)的大��；
（2）對(duì)整個(gè)過(guò)程，運(yùn)用動(dòng)能定理列式求S．

解答 解：（1）物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a₁，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式L=$\frac{1}{2}$a₁t₀²；
得a₁=$\frac{2L}{{t}_{0}^{2}}$=$\frac{2×20}{{2}^{2}}$=10 m/s²
由牛頓第二定律F-f=ma₁
得 f=30-2×10=10 N
由f=μmg得μ=$\frac{f}{mg}$=$\frac{10}{2×10}$=0.5．
（2）設(shè)力F′相應(yīng)的位移為s，物體到達(dá)B處速度為0，由動(dòng)能定理得：
 F′S-μmgL=0
得 S=8 m
答：
（1）物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ是0.5．
（2）力F′作用的距離S是8m．

點(diǎn)評(píng) 分析清楚物體的運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，分別對(duì)不同的運(yùn)動(dòng)過(guò)程列出相應(yīng)的規(guī)律，知道涉及時(shí)間和加速度的運(yùn)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解答．涉及距離的運(yùn)用動(dòng)能定理求解．