Question

質(zhì)量為m =1kg的物體，在與水平面成θ =37角的恒力F作用下，沿水平面以v=10m/s的速度勻速運動。物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5。物體通過某一位置時計t = 0。在t =1s時，撤去力F，求：（sin37^o="0.6" ，cos37^o="0.8" ，g=10N/kg）

（1）恒力F的大小；
（2）計時后4s內(nèi)物體的位移。

Answer 1

（1） F=10N   （2）20m

試題分析：（1）撤去F之前，物體受力如圖，為正壓力，
F_f為摩擦力，由平衡條件有

Fcosθ-F_f=0                                 …………（2分）
-mg-Fsinθ=0             …………（2分）
又F_f=μ                                   …………（1分）
聯(lián)立方程，代入數(shù)據(jù)得 F=10N …………（1分）
（2）撤去F后物體做勻減速直線運動，加速度大小為a，經(jīng)t₂時間停下來。由牛頓第二定律有
μmg=ma                                   （2分）
由運動學公式有
0=v-at₂                                        …………（1分）
聯(lián)立方程，代入數(shù)據(jù)得t₂=2s。…………（1分）
計時后4s內(nèi)物體勻速運動t₁=1s，減速運動t₂=2s后靜止，總位移為x，由運動學公式有
               …………（2分）
點評：本題學生要畫出物體的受力示意圖，要求用鉛筆，尺子作圖，作圖要規(guī)范，撤去F后要先算出物體做勻減速直線運動的時間，去分析物體是否靜止。