Question

13．如图所示，质量m=2kg的物体静止在水平地面上，物体与水平面间的滑动摩擦力大小等于它们间弹力的0.25倍，现对物体施加一个大小F=8N、与水平方向夹角θ=37°角的斜向上的拉力，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s²．求：
（1）画出物体的受力图，并求出物体的加速度；
（2）物体在拉力作用下5s末的速度大小；
（3）物体在拉力作用下5s内通过的位移大小．

Answer 1

分析 （1）作出受力分析图，根据牛顿第二定律求出物体的加速度．
（2）根据速度时间公式求出物体在5s末的速度大小．
（3）根据位移时间公式求出5s内通过的位移大小．

解答 解：（1）作出物体的受力图，如图所示，根据牛顿第二定律得：
$a=\frac{{F}_{合}}{m}$=$\frac{Fcos37°-μ（mg-Fsin37°）}{m}$=$\frac{8×0.8-0.25×（20-8×0.6）}{2}$=1.3m/s²．
（2）5s末的速度为：v=at=1.3×5m/s=6.5m/s．
（3）5s内的位移为：x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}=\frac{1}{2}×1.3×25m$=16.25m．
答：（1）物体的受力如图所示，物体的加速度为1.3m/s²．
（2）物体在拉力作用下5s末的速度大小为6.5m/s；
（3）物体在拉力作用下5s内通过的位移大小为16.25m．

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，注意正压力不等于重力．