Question

11．如图所示，一质量为m=5kg的滑块放置在水平地面上，在一个斜向上、与水平方向夹角为θ=37°、F=25N的拉力作用下，使滑块从静止开始向右运动，滑块与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.2，若10s后撤去拉力F，（g=10m/s²、sin37°=0.6、cos37°=0.8）求：
（1）物体受到的摩擦力；
（2）撤去拉力时滑块的速度；
（2）撤去拉力后物体经多长时间停止．

Answer 1

分析 对物体分析，根据竖直方向上合力为零求出支持力的大小，结合滑动摩擦力公式求出摩擦力的大小．
根据牛顿第二定律求出滑块的加速度，结合速度时间公式求出滑块的速度．
根据牛顿第二定律求出滑块在撤去拉力后的加速度，结合速度时间公式求出滑块速度减为零的时间．

解答 解：（1）在竖直方向上上有：F_y=Fsinθ=25×0.6N=15N
F_N=G-F_y=50-15N=35N
则摩擦力的大小f=μF_N=0.2×35N=7N
（2）F_x=Fcosθ=25×0.8N=20N
根据牛顿第二定律得，
F_x-f=ma，
$a=\frac{{{F_x}-f}}{m}=\frac{20-7}{5}m/{s^2}=2.6m/{s^2}$
则滑块在撤去拉力时的速度v=at=2.6×10m/s=26m/s
（3）撤去力F后有f=μG=μmg=ma'得  a'=μg=2m/s²
$t'=\frac{v}{a'}=\frac{26}{2}s=13s$
答：（1）物体受到的摩擦力为7N；
（2）撤去拉力时滑块的速度为26m/s；
（2）撤去拉力后物体经13s时间停止．

点评 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，知道加速度是联立力学和运动学的桥梁，注意在撤去拉力F的前后，摩擦力不同．