Question

18．在水平地面上有一個(gè)質(zhì)量為5kg的物體，它受到與水平方向成53°角斜向上的25N的拉力時(shí)，恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，g取10m/s²，（已知sin 53°=0.8，cos 53°=0.6）問(wèn)：
（1）物體與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ等于多少？
（2）當(dāng)拉力改為沿水平方向50N時(shí)，2s內(nèi)物體的位移多大？

Answer 1

分析 （1）對(duì)物體受力分析，抓住豎直方向和水平方向合力為零，根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出動(dòng)摩擦因數(shù)的大��；
（2）根據(jù)牛頓第二定律，抓住豎直方向上的合力為零，結(jié)合水平方向上的合力求出物體的加速度．進(jìn)而根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出位移．

解答 解：（1）由題意知，物體受力如圖所示，由牛頓第二定律可得：
F₁cos 53°=F_f1 ①
F_N+F₁sin 53°=mg    ②
F_f1=μF_N ③
由①②③式得：
μ=$\frac{F1cos53°}{mg-F1sin53°}$=$\frac{25×0.6}{5×10-25×0.8}$=0.5
（2）當(dāng)拉力F₂=50 N時(shí)，由牛頓第二定律得：
F₂-μmg=ma
得：a=5 m/s²．
2s內(nèi)位移x=$\frac{1}{2}$at²
代入數(shù)據(jù)得：x=10 m．
答：（1）物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5
（2）當(dāng)拉力改為沿水平方向50N時(shí)，2s末物體的位移為10m．

點(diǎn)評(píng) 本題考考查牛頓第二定律的應(yīng)用，屬于已知受力求運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析，根據(jù)牛頓第二定律和共點(diǎn)力平衡進(jìn)行求解．