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(dòng)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(yùn)動(dòng)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(shí)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(yùn)動(dòng)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(yùn)
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(yùn)動(dòng)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(diǎn)評 本題是比較簡單的運(yùn)動(dòng)和受力分析，此類題目通常在受力是要列運(yùn)動(dòng)方向的牛頓第二定律和垂直于運(yùn)動(dòng)方向的平衡方程