Question

如圖所示，一兒童玩具靜止在水平地面上，一個幼兒沿與水平面成53°角的恒力拉著它沿水平面運(yùn)動，已知拉力F=4.0N，玩具的質(zhì)量m=0.5kg，經(jīng)過時間t=2.0s，玩具移動了距離x=6m，這時幼兒松開手，玩具又滑行了一段距離后停下．求：
（1）全過程玩具的最大速度是多大？
（2）松開手后玩具還能運(yùn)動多遠(yuǎn)？（g=10m/s²）

Answer 1

分析：（1）由題意知玩具先做勻加速運(yùn)動，后做勻減速運(yùn)動，由速度公式可以求得最大的速度；
（2）松開手后玩具，做勻減速運(yùn)動，摩擦力作為合力，產(chǎn)生加速度，由速度位移的關(guān)系式可以求得位移．

解答：（解：（1）對物體受力分析，由牛頓第二定律得，
Fcos53°-μ（mg-Fsin53°）=ma------①
跟據(jù)運(yùn)動學(xué)公式x=

1

2

at²--------②
v_m=at-------③
由①②③解得：v_m=6m/s，μ=0.5
（2）松手后玩具做勻減速運(yùn)動，
a′=μg=5m/s²
滑行距離s=

v2

2a′

=3.6m．
答：（1）全過程玩具的最大速度是6m/s，
（2）松開手后玩具還能運(yùn)動3.6m．

點(diǎn)評：分析清楚運(yùn)動的過程，直接應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律求解即可，題目較簡單．