Question

如图所示，质量为m=2kg的物体放在粗糙的水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2，物体在方向与水平面成α=37°斜向下、大小为10N的推力F作用下，从静止开始运动，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2。若5s末撤去F，求：

（1）5s末物体的速度大小；（2）前9s内物体通过的位移大小

Answer 1

（1）7.0m/s ；（2）29.75m ；

【解析】

试题分析：（1）物体受力如图所示，据牛顿第二定律有

竖直方向上 N-mg-Fsinα=0

水平方向上 Fcosα-f=ma

又 f=μN

解得

则5s末的速度大小 υ5=at1=1.4×5m/s=7.0m/s

（2）前5s内物体的位移s1=1/2at12=17.5m

撤去力F后，据牛顿第二定律有-f′=ma′

N′-mg=0

又f′=μN′

解得 a′=-μg=-2m/s2

由于 t止=-υ5/ a′=3.5s<t2=（9-5）s=4s

故物块已停止 s2=-υ52/2 a′=12.25m

则前8s内物体的位移大小 s=s1+s2=29.75m

考点：牛顿第二定律的综合应用.