Question

如图所示，一个人用与水平方向成37°的力F=20N推一个静止在水平面上质量为2kg的物体，物体和地面间的动摩擦因数为0.1．（cos37°=0.8，sin37°=0.6）求
（1）物体的加速度多大；
（2）3s末物体的位移多大；
（3）5s后撤去F物体还能运动多远．

Answer 1

分析：（1）对物体进行受力分析，直接利用牛顿第二定律求解即可，注意滑动摩擦力的求法．
（2）根据第（1）问可知，物体做初速度为零的匀加速直线运动，根据运动学公式即可求解．
（3）撤掉F后，物体做匀减速运动，注意此时物体与地面的支持力发生变化，因此摩擦力变化，求出摩擦力，根据牛顿第二定律求出加速度，然后根据运动学公式求解．

解答：解：（1）对物体受力分析有：
Fcos37°-f=ma          ①
FN=Fsin37°+mg          ②
f=F_Nμ                   ③
联立①②③的：a=6.4m/s²
故物体的加速度为6.4m/s²．
（2）物体做初速度为零的匀加速直线运动：
s=

1

2

at2
带入数据得：s=28.8m   
故3s末物体的位移为28.8m．
（3）5s后物体的速度为：v_t=at=32m/s      ④
撤掉力F后物体的加速度为：f=mgμ=ma₁         ⑤
所以滑行距离为：s/=

v 2 t

2a1

                    ⑥
联立④⑤⑥得：s′=512m
故5S后撤去F物体还能运动的距离为512m．

点评：本题属于已知受力情况求运动情况的基础题目，易错点在于，撤掉F后摩擦力发生变化，学生往往可能忽略这点．