Question

如圖所示，一個(gè)人用與水平方向成37°的力F=20N推一個(gè)靜止在水平面上質(zhì)量為2kg的物體，物體和地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1．（cos37°=0.8，sin37°=0.6）求
（1）物體的加速度多大；
（2）3s末物體的位移多大；
（3）5s后撤去F物體還能運(yùn)動(dòng)多遠(yuǎn)．

Answer 1

分析：（1）對(duì)物體進(jìn)行受力分析，直接利用牛頓第二定律求解即可，注意滑動(dòng)摩擦力的求法．
（2）根據(jù)第（1）問(wèn)可知，物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式即可求解．
（3）撤掉F后，物體做勻減速運(yùn)動(dòng)，注意此時(shí)物體與地面的支持力發(fā)生變化，因此摩擦力變化，求出摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，然后根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解．

解答：解：（1）對(duì)物體受力分析有：
Fcos37°-f=ma          ①
FN=Fsin37°+mg          ②
f=F_Nμ                   ③
聯(lián)立①②③的：a=6.4m/s²
故物體的加速度為6.4m/s²．
（2）物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)：
s=

1

2

at2
帶入數(shù)據(jù)得：s=28.8m   
故3s末物體的位移為28.8m．
（3）5s后物體的速度為：v_t=at=32m/s      ④
撤掉力F后物體的加速度為：f=mgμ=ma₁         ⑤
所以滑行距離為：s/=

v 2 t

2a1

                    ⑥
聯(lián)立④⑤⑥得：s′=512m
故5S后撤去F物體還能運(yùn)動(dòng)的距離為512m．

點(diǎn)評(píng)：本題屬于已知受力情況求運(yùn)動(dòng)情況的基礎(chǔ)題目，易錯(cuò)點(diǎn)在于，撤掉F后摩擦力發(fā)生變化，學(xué)生往往可能忽略這點(diǎn)．