Question

8．質(zhì)量為m=2kg的物體，靜止放在水平面上，它們之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，現(xiàn)對物體施加F=20N的作用力，方向與水平面成θ=37°角斜向上，如圖所示，（sin 37°=0.6，cos37°=0.80，g取10m/s²）求：
（1）物體運動的加速度；
（2）物體在力F作用下5s內(nèi)通過的位移；
（3）如果力F的作用經(jīng)5s后撤去，則物體在撤去力F后還能滑行的距離．

Answer 1

分析 根據(jù)牛頓第二定律求出加速度的大小，再根據(jù)時間位移公式求出5s末的位移，通過牛頓第二定律求出撤去拉力后的加速度，利用運動學(xué)公式求得位移．

解答 解：（1）物體受力如圖：
水平方向有：Fcosθ-f=ma
豎直方向有：N+Fsinθ=G
即N=G-Fsinθ
f=μN
故：Fcos37°-μ（mg-Fsin37°）=ma
解得：a=6m/s²
（2）由位移表達(dá)式可得x=$\frac{1}{2}$at²=75m
（3）撤去F后，物體只受摩擦力，其加速度為：
a'=-μg=-5m/s²
5s末速度v=at=30m/s
撤去外力后通過的位移為$x′=\frac{{v}^{2}}{2a′}=\frac{3{0}^{2}}{2×5}m=90m$
答：（1）物體運動的加速度為6m/s²；
（2）物體在力F作用下5s內(nèi)通過的位移為75m；
（3）如果力F的作用經(jīng)5s后撤去，則物體在撤去力F后還能滑行的距離為90m．

點評 本題是比較簡單的運動和受力分析，此類題目通常在受力是要列運動方向的牛頓第二定律和垂直于運動方向的平衡方程