Question

4．如图，质量为m=2kg的物体，受到F=20N的方向与水平方向成37°角的拉力作用，由静止开始沿水平面做直线运动，物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.4，当物体运动t=2s后撤去外力F，则：
（1）求2s末物体的速度大小？
（2）撤去外力后，物体还能运动多远？（g=10m/s²）

Answer 1

分析 （1）根据牛顿第二定律求出物体的加速度，结合速度时间公式求出物体2s末的速度．（2）再根据牛顿第二定律求出撤去外力后的加速度，结合速度位移公式求出物体还能滑行的距离．

解答 解：（1）根据牛顿第二定律得，物体在拉力作用下的加速度为：
a=$\frac{Fcos37°-μ（mg-Fsin37°）}{m}$=$\frac{20×0.8-0.4×（20-20×0.6）}{2}$=6.4m/s²．
则2s末物体的速度为：
v=at=6.4×2m/=12.8m/s，
（2）根据牛顿第二定律得，物体撤去拉力后的加速度为：
a′=$\frac{μmg}{m}$=4m/s²
则物体还能滑行的距离为：x=$\frac{{v}^{2}}{2a′}$=20.48m．
答：（1）求2s末物体的速度12.8m/s．
（2）撤去外力后，物体还能运动20.48m．

点评 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，注意撤去拉力前后物体所受的摩擦力不同．