Question

2．质量为4.0kg的物体，在与水平面成30°角斜向上、大小为20N的拉力F作用下，由静止沿水平地面运动．若物体与水平地面间的动摩擦因数为0.20，则物体对地面的摩擦力为6.0N，运动的加速度为2.8m/s²；它在3s时间内的位移为12.6m．g取10m/s²．

Answer 1

分析 根据竖直方向上平衡求出支持力的大小，结合滑动摩擦力公式求出滑动摩擦力的大小，根据牛顿第二定律求出物体的加速度，根据位移时间公式求出位移的大小．

解答 解：在竖直方向有F_N+Fsin30°=G，
得F_N=G-Fsin30°=40-20×0.5=30N．
而物体所受的滑动摩擦力为F_f=μF_N=0.20×30=6.0N．
在水平方向上，由牛顿第二定律得Fcos30°-F_f=ma，
故加速度为$a=\frac{{Fcos30°-{F_f}}}{m}=\frac{{20×\frac{{\sqrt{3}}}{2}-6.0}}{4.0}=2.8$m/s²．
所求位移为$s=\frac{1}{2}a{t^2}=\frac{1}{2}×2.8×9=12.6$m．
故答案为：6.0；2.8m/s²；12.6

点评 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．