Question

20．如圖，質(zhì)量20kg的物體在F=150N的拉力作用下，沿水平面靜止開(kāi)始作勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．物體與水平面間的動(dòng)摩擦囚數(shù)μ=0.2．拉力F與水平面夾角θ=37°求：
（1）物體受到的摩擦大小
（2）物體加速度的大小
（3）加速10s時(shí)的速多大？
（4）此時(shí)撇去拉力，物體還能滑行多遠(yuǎn)？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)物體豎直方向上平衡求出支持力的大小，結(jié)合滑動(dòng)摩擦力公式求出物體受到的摩擦力大�。�
（2）根據(jù)牛頓第二定律求出物體加速度的大�。�
（3）根據(jù)速度時(shí)間公式求出10s末的速度．
（4）撤去拉力后，根據(jù)牛頓第二定律求出勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小，結(jié)合速度位移公式求出還能滑行的距離．

解答 解：（1）根據(jù)豎直方向上平衡有：N+Fsin37°=mg，
解得：N=mg-Fsin37°=200-150×0.6N=110N，
則滑動(dòng)摩擦力為：f=μN(yùn)=0.2×110N=22N，
（2）根據(jù)牛頓第二定律得：a=$\frac{Fcos37°-f}{m}=\frac{150×0.8-22}{20}$=4.9m/s²．
（3）10s末的速度為：v=at=4.9×10m/s=49m/s．
（4）撤去拉力后的加速度大小為：$a′=\frac{μmg}{m}=μg=2m/{s}^{2}$，
則物體還能滑行的距離為：$x′=\frac{{v}^{2}}{2a′}=\frac{4{9}^{2}}{2×2}m$=600.25m．
答：（1）物體受到的摩擦大小為22N；
（2）物體加速度的大小為4.9m/s²．
（3）加速10s時(shí)的速度為49m/s；
（4）此時(shí)撇去拉力，物體還能滑行600.25m．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的基本運(yùn)用，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁，知道撤去F前后摩擦力的大小不同．