Question

質(zhì)量為12kg的箱子放在水平地面上，箱子和地面的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，現(xiàn)用傾角為37°的60N力拉箱子，如圖所示，3s末撤去拉力，則撤去拉力時(shí)箱子的速度為多少？箱子繼續(xù)運(yùn)動(dòng)多少時(shí)間而靜止？

Answer 1

撤去拉力時(shí)箱子的速度為v=at=5.7m/s

箱子繼續(xù)運(yùn)動(dòng)t=1.9s 時(shí)間而靜止

解析:

選擇木箱為研究對(duì)象，受力分析如圖：

沿水平和豎直方向?qū)⒘φ�交分解，并利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律，得方向：

水平方向： Fcos37°-mN=ma

豎直方向： Fsin37°+N=mg

解得：a=1.9m/s2

v=at=5.7m/s

當(dāng)撤去拉力F后，物體的受力變?yōu)槿鐖D，

則由牛頓第二定律得：

mN=mmg=ma`，  a`=mg =3m/s2

t=v/a`=1.9s  

本例考察了支持力和摩擦力的的被動(dòng)力特征，當(dāng)主動(dòng)力F變化時(shí)，支持力N摩擦力f都隨之變。同時(shí)本例還針對(duì)已知物體受力情況進(jìn)而研究其運(yùn)動(dòng)情況，這種動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)綜合類問(wèn)題進(jìn)行研究。