Question

如圖所示，木塊的質(zhì)量m=2kg，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，木塊在拉力F=10N作用下，在水平地面上向右做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)3s鐘撤去外力F．已知力F與水平方向的夾角θ=37°，sinθ=0.6，cosθ=0.8，g 取 10m/s²．試問(wèn)：
（1）撤去外力前，物體運(yùn)動(dòng)的加速度是多大；
（2）剛撤去外力時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的速度是多大；
（3）撤去外力后，木塊經(jīng)過(guò)5s滑行的距離為多少？

Answer 1

解：（1）撤去外力前，木塊的受力情況如圖所示
，
水平方向由牛頓第二定律得Fcos37°-F_f=ma₁ ①
豎直方向由平衡得：Fsin37°+F_N=mg ②
又F_f=μF_N ③
①②③聯(lián)立三式代入數(shù)據(jù)解得
（2）由公式v=at得：
撤去外力時(shí)木塊的速度：v=a₁t₁=2.6×3m/s=7.8m/s
（3）由牛頓第二定律得，
撤去外力后木塊運(yùn)動(dòng)的加速度為：
由v=v₀+at得：
木塊撤去外力滑行時(shí)間為：
所以5s內(nèi)的位移等于3.9s內(nèi)的位移，
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得
木塊滑行的路程為
答：（1）撤去外力前，物體運(yùn)動(dòng)的加速度是2.6m/s²；
（2）剛撤去外力時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的速度是7.8m/s；
（3）撤去外力后，木塊經(jīng)過(guò)5s滑行的距離為15.21m．
分析：（1）對(duì)物體受力分析，求出物體所受的合力，根據(jù)牛頓第二定律求出木塊的加速度．
（2）根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物體運(yùn)動(dòng)的速度．
（3）根據(jù)牛頓第二定律求出撤去外力后的加速度，再根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出撤去外力后的位移．
點(diǎn)評(píng)：在運(yùn)動(dòng)學(xué)和力學(xué)綜合的問(wèn)題中，加速度是前后聯(lián)系的橋梁，通過(guò)加速度，可以根據(jù)力求運(yùn)動(dòng)，也可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)求力