Question

如圖所示，一個放置在水平臺面上的木塊，其質量為2kg，受到一個斜向下的、與水平方向成37⁰角的推力F=10N的作用，使木塊從靜止開始運動，4s后撤去推力，若木塊與水平面間的動摩擦因數為0.1。求：

1.撤去推力F時木塊的速度為多大？

2.撤去推力F到停止運動過程中木塊的加速度為多大？

3.木塊在水平面上運動的總位移為多少？

 

Answer 1

 

1.10.8m/s

2.a₂=1m/s²  

3.79.92m 

解析:（1）如圖所示：撤去力F之前，由牛頓第二定律得：

水平方向：Fcos37⁰-f=ma₁       ……………………1分

豎直方向：N＝mg＋Fsin37⁰         ………………1分

又有：f=μN             　　     ………………1分

聯立以上各式得：a₁=2.7m/s²        ………………1分

撤去力F時物塊速度v=a₁t=2.7×4m/s＝10.8m/s   ………2分

（2）撤去力F后，由牛頓第二定律得:

物塊加速度a₂=μg    ………………2分

 

解得a₂=1m/s²                    ………………2分

（3）撤去力F時物塊位移

21.6m 　………2分

由位移公式s= 得撤去力F后物塊位移

=58.32m          11………………2分         

故物塊在水平面上的總位移s=s₁+s₂=79.92m          12………………2分