Question

2．如圖所示，一個(gè)質(zhì)量m=10kg的物體放在水平地面上．對(duì)物體施加一個(gè)F=50N的拉力，使物體做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．已知拉力與水平方向的夾角θ=37°，物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.50，sin37°=0.60，cos37°=0.80，取重力加速度g=10m/s²．
（1）求物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小；
（2）求物體在 2.0s末的瞬時(shí)速率；
（3）若在 2.0s末時(shí)撤去拉力F，求此后物體沿水平地面可滑行的最大距離．

Answer 1

分析 （1）對(duì)物體受力分析后求出合力，再根據(jù)牛頓第二定律求出加速度；
（2）物體勻加速前進(jìn)，根據(jù)速度時(shí)間公式求出2s末的速度；
（3）根據(jù)動(dòng)能定理求出速度減為零的位移．

解答 解：（1）設(shè)物體受摩擦力為f，支持力為N，
則f=uN
根據(jù)牛頓第二定律有：Fcosθ-f=ma
N+Fsinθ=mg
解得：a=0.50m/s²
（2）物體在 2.0s末的速度v=at=0.5×2=1.0m/s，
（3）拉力后滑行的最大距離為x，根據(jù)動(dòng)能定理得：-umgx=0-$\frac{1}{2}$mv²
解得：x=0.10m
答：（1）物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小為0.50m/s²；
（2）物體在 2.0s末的瞬時(shí)速率為1m/s；
（3）此后物體沿水平地面可滑行的最大距離為0.10m．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了牛頓第二定律以及運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式的直接應(yīng)用，求解第三問時(shí)，也可以先根據(jù)牛頓第二定律求出撤去拉力F后的加速度，再根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式求解，當(dāng)然，應(yīng)用動(dòng)能定理求解比較簡(jiǎn)單．