Question

5．如圖，在水平面上質(zhì)量為2kg的物體在與水平方向成θ=37°的拉力F的作用下，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)2s后立即撤去拉力F，物體在水平面繼續(xù)運(yùn)動(dòng)2.4s后速度減為零，物體在整個(gè)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)26.4m．求拉力F的大�。�（已知cos37°=0.8，sin37°=0.6，取g=10m/s²）

Answer 1

分析 分別對(duì)物體在拉力F的作用下和撤去拉力F兩種情況下利用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列方程即可求出拉力的大�。�

解答 解：物體在拉力F的作用下，根據(jù)牛頓第二定律可得，
Fcosθ-μ（mg-Fsinθ）=ma₁…①
物體加速運(yùn)動(dòng)的位移：
x₁=$\frac{1}{2}$a₁${t}_{1}^{2}$…②
撤去拉力F后，根據(jù)牛頓第二定律可得，
μmg=ma₂…③
物體減速運(yùn)動(dòng)的位移：
x₂=$\frac{1}{2}$a₂${t}_{2}^{2}$…②
對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程，
則有：a₁t₁=a₂t₂…⑤
由題意可知，x₁+x₂=x…⑥
聯(lián)立①②③④⑤⑥可解得：μ=0.5；F=20N．
答：拉力F的大小為2N．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析，運(yùn)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式聯(lián)合求解．