Question

如图所示，质量为2kg的物体放置在水平地面上，在大小为10N、方向与水平面成37°角斜向上的拉力作用下，由静止开始做匀加速直线运动，4s内物体的位移为9.6m，
试求：
（1）物体与水平面间的动摩擦因数；
（2）若4s末撤去拉力，则物体继续前进的最大位移．

Answer 1

（1）由s=

1

2

at²，物体在前4s内的加速度为   a₁=

2s

t 21

=

2×9.6

42

m/s²=1.2 m/s²   
物体共受到四个力的作用：重力G，拉力F，支持力F_N1，滑动摩擦力F₃，建立图示坐标系，由牛顿第二定律F_合=ma
Fcosθ-μF_N1=ma₁                                
Fsinθ+F_N1-mg=0                                
解得μ=

Fcosθ-ma

mg-Fsinθ

=

10×0.8-2×1.2

2×10-10×0.6

=0.4       
（2）撤去拉力时，物体的速度为v_t=a₁t₁=1.2×4 m/s=4.8 m/s    
撤去拉力后，物体共受到三个力的作用：重力G，支持力F_N2，滑动摩擦力F₄，物体做匀减速运动，设加速度为a₂，此时建立图示坐标系，由牛顿第二定律F_合=ma-μF_N2=ma₂         
 F_N2-G=0            
解得a₂=-μg=-0.4×10 m/s²=-4 m/s²
则s₂=

v 2t - v 20

2a2

=

0-4.82

2×(-4)

m=2.88m