Question

【题目】如图所示，一个人用与水平方向成= 370角的斜向下的推力F推一个质量为20 kg的箱子以4m/s匀速前进，如图（a）所示，箱子与水平地面间的动摩擦因数为＝0.50．求：

（1）推力F的大小；

（2）若该人不改变力F的大小，只把力的方向变为与水平方向成370角斜向上去拉这个静止的箱子，如图（b）所示，拉力作用2.0 s撤去后，箱子最多还能运动多长距离？（g取10 m/s2）．

Answer 1

【答案】（1）200 N（2）14.4m

【解析】试题分析：（1）对物体进行受力分析，物体做匀速运动故所受合力为0，根据平衡方程求解物体所受推力F的大小；（2）对物体进行受力分析，在拉力F作用下做匀加速运动，由牛顿运动定律求出加速度，从而求出作用2s末的速度，再根据撤去力F后在摩擦力作用下做匀减速运动，再由牛顿运动定律求出减速运动的加速度，根据速度时间关系求解物体还能运动的位移．

（1）对箱子进行受力分析如右图所示

根据力的平衡对箱子有：，且

解得：F=200N

（2）在图乙的情况下，物体先以加速度做匀加速运动，再以加速度做匀减速运动直到停止．

对物体，根据牛顿第二定律得：

由运动学知识有：

当撤去外力F后，根据牛顿第二定律有：

由运动学知识有：

联立解得：