Question

如图所示，静止在粗糙水平地面上的物体，质量为2kg，在斜向下与水平方向夹角为37°的推力F的推动下，物体开始运动，经过3.75s，物体的速度达15m/s；此时撤去外力F，又经过6s，物体停下．如果物体与地面间的动摩擦因素不变，求推力F的大小．（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s²）

Answer 1

分析：根据速度时间公式求出匀加速直线运动和匀减速直线运动的加速度，结合牛顿第二定律求出推力F的大小．

解答：解：物体做匀加速直线运动的加速度a=

v

t1

=

15

3.75

m/s2=4m/s2．
物体做匀减速直线运动的加速度大小a′=

v

t2

=

15

6

m/s2=2.5m/s2．
根据牛顿第二定律有：Fcos37°-μ（mg+Fsin37°）=ma
μmg=ma′
代入数据，联立解得F=20N．
答：推力F的大小为20N．

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．