Question

18．質(zhì)量是4kg的物體，在一個與水平面成30°角，大小為20N的拉力F的作用下，由靜止開始沿水平地面做直線運動，它與地面間的動摩擦因數(shù)為0.2，求：
（1）物體的加速度和5s內(nèi)的位移；
（2）f多大時物體可以做勻速直線運動．

Answer 1

分析 根據(jù)牛頓第二定律求出物體的加速度，結(jié)合位移時間公式求出5s內(nèi)的位移．
根據(jù)共點力平衡求出摩擦力的大小．

解答 解：（1）根據(jù)牛頓第二定律得，物體的加速度a=$\frac{Fcos30°-μ（mg-Fsin30°）}{m}$=$\frac{20×\frac{\sqrt{3}}{2}-0.2×（40-20×\frac{1}{2}）}{4}=2.83m/{s}^{2}$，
則5s內(nèi)的位移x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}=\frac{1}{2}×2.83×25m≈35.4m$．
（2）當(dāng)物體做勻速直線運動時，f=Fcos30°=20×$\frac{1}{2}$N=10N．
答：（1）物體的加速度為2.83m/s²，5s內(nèi)的位移為35.4m．
（2）f為10N時物體可以做勻速直線運動．

點評 本題考查了牛頓第二定律和運動學(xué)公式的基本運用，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運動學(xué)的橋梁．