Question

13．如图所示，质量是2kg的物体放在水平地面上，在5N的斜向上拉力的作用下，物体由静止开始做匀加速直线运动，6s末的速度是1.8m/s，已知拉力与水平方向成37°仰角，求：
（1）物体与平面间的动摩擦因数μ；
（2）物体在6s末的位移．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

Answer 1

分析 （1）根据匀变速直线运动的速度公式求得加速度，进而利用牛顿第二定律求得合外力；再对物体进行受力分析即可求得动摩擦因数；
（2）由匀变速直线运动的位移公式直接代入求解即可．

解答 解：（1）物体由静止开始做匀加速直线运动，6s末的速度是1.8m/s，所以加速度$a=\frac{v}{t}=0.3m/{s}^{2}$；
那么物体收到的合外力F_合=ma=0.6N；
对物体进行受力分析可得：F_合=Fcos37°-μ（mg-Fsin37°），所以，$μ=\frac{Fcos37°-{F}_{合}}{mg-Fsin37°}=\frac{5×0.8-0.6}{2×10-5×0.6}=0.2$；
（2）物体由静止开始做匀加速直线运动，所以，物体在6s末的位移$s=\frac{1}{2}a{t}^{2}=\frac{1}{2}×0.3×{6}^{2}m=5.4m$；
答：（1）物体与平面间的动摩擦因数μ为0.2；
（2）物体在6s末的位移为5.4m．

点评 在运动学问题中，一般先对物体进行受力分析得到物体所受合外力，进而求得加速度，再根据匀变速运动规律求解即可．