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如图,质量为4kg的物体静止于水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.5,物体在大小为20N、方向与水平方向成37°角斜向上的拉力F作用下,沿水平面做匀加速运动.(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
求:(1)物体的加速度是多大?
(2)经过4秒,撤去拉力F,物体还能前进多远?
分析:对物体受力分析,正交分解,然后根据牛顿第二定律求出加速度的大小;撤去拉力后,物体的加速度由摩擦力提供,4秒末的速度由速度公式可求,利用速度位移公式可求解位移;
解答:解:(1)对物体受力分析,如图:水平方向:

Fcos37°-f=ma
竖直方向:N+Fsin37°-mg=0
f=μN
联立解得:a=0.5m/s2
(2)经过4秒,物体的速度为:v=at=0.5×4=2m/s;
撤去F后,物体的加速度发生变化:a′=-μg=-0.5×10=-5m/s2
由运动学公式:υt202=2as
解得:s=0.4m,
即撤去F后还能前进0.4m;
答:(1)物体的加速度是0.5m/s2
(2)经过4秒,撤去拉力F,物体还能前进0.4m.
点评:本题考查牛顿第二定律和运动学公式的综合应用,能正确的分析物体前后受力是关键.
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