Question

如图所示，质量为m=2kg的物体，静止在水平面上，它们之间的动摩擦因数μ=0.5，现对物体施以F=20N的作用力，方向与水平成θ=37⁰（sin37°=0.6）角斜向上，求：
（1）物体运动的加速度多大？
（2）物体在力F作用下经5s通过的位移是多大？
（3）如果力F作用经5s而撤去，则物体在撤去F后还能滑行多远？（g=10m/s²）

Answer 1

解：
（1）物体受力如图：
水平方向有：Fcosθ-f=ma
竖直方向有：N+Fsinθ=G
即N=G-Fsinθ
f=μN
故：Fcos37°-μ（mg-Fsin37°）=ma
解得：a=6m/s²
（2）由位移表达式可得：
（3）撤去F后，物体只受摩擦力，其加速度为：
a'=-μg=-5m/s²
v₀=at=30m/s
由位移速度关系式：

解得：x'=90m
答：（1）物体运动的加速度为a=6m/s²
（2）物体在力F作用下经5s通过的位移是75m
（3）如果力F作用经5s而撤去，则物体在撤去F后还能滑行90m
分析：（1）由物体的受力，列方程，由牛顿第二定律可以解得加速度
（2）有了加速度由位移关系式可以解得5s内的位移
（3）撤去后只受摩擦力，可以求得撤去后的加速度，题目隐含末速度为零，而根据受拉力时的加速度和时间可以求得撤去拉力时物体的速度，进而可以求得撤去后的位移，
点评：本题是比较简单的运动和受力分析，此类题目通常在受力是要列运动方向的牛顿第二定律和垂直于运动方向的平衡方程．