Question

如圖 10 所示，質量m = 2kg 的物體靜止在水平地面上，物體與地面間的動摩擦因數μ = 0.75。一個與水平方向成 37°角斜向上、大小F = 20N 的力拉物體，

使物體勻加速運動，2s后撤去拉力. 求物體在整個過程中發生的位移？ （sin37°= 0.6，cos37°= 0.8，g = 10 m/s²）

Answer 1

16.7 m

解析:

F作用時物體受重力、支持力、摩擦力、拉力作用.

           豎直方向上有：N + F sin37^o – mg = 0         （1）    

           水平方向上有：Fcos37^o –μN = ma₁             （2）

聯立（1）（2）得：a₁ = 5 m/s² 

2s 內物體的位移 s₁ = a₁t² = 10 m 。

第2s末物體的速度 v = a₁t  = 10 m/s

拉力撤去后    a₂ = - f /m = - μ g  = - 7.5 m/s² 。

物體位移 s₂ = （0 – v² ）/2a₂  = 6.7 m 。   

總位移 s = s₁ + s₂ = 16.7 m