Question

2．如图所示，质量为m=4kg的物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.2，现用F=10N与水平方向成θ=37°角的恒力拉物体，使物体由静止开始加速运动，当t=5s时撤去力F，求：
（1）物体做加速运动时加速度a的大小？（sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，g取10m/s²）
（2）撤去F后，物体还能滑行多长时间？

Answer 1

分析 对物体分析，根据牛顿第二定律求出物体做加速运动时的加速度大小．根据速度时间公式求出5s末的速度，结合牛顿第二定律求出撤去拉力后的加速度，结合速度时间公式求出物体还能滑行的时间．

解答 解：（1）竖直方向：F_N=mg-Fsin37°①
又F_f=μF_N  ②
由①、②代入数据得F_f=6.8N  
水平方向：根据牛顿第二定律得：
Fcos37°-F_f=ma 
代入数据得a=0.3m/s²
（2）5s末的速度υ=at=0.3×5m/s=1.5m/s 
撤去F后a₁=-μg=-2m/s²
t=$\frac{{{v_t}-{v_0}}}{a_1}$=$\frac{-1.5}{-2}$=0.75s．
答：（1）物体做加速运动时加速度a的大小为0.3m/s²；
（2）撤去F后，物体还能滑行0.75s时间．

点评 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，注意撤去F后，摩擦力的大小发生了变化．