题目内容
【题目】如图所示,一个质量m=20kg的物体放在水平地面上。对物体施加一个F =100 N的拉力,使物体做初速为零的匀加速直线运动。已知拉力与水平方向的夹角θ=37°,物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0. 50,sin37°=0. 60,cos37°=0. 80,取重力加速度g=10m/s2。
(1)求物体运动的加速度大小;
(2)求物体在 2. 0 s末的瞬时速率;
(3)若在 2. 0 s末时撤去拉力F,求此后物体沿水平地面可滑行的最大距离。
【答案】(1)(2)(3)
【解析】
(1)对物体受力分析后求出合力,再根据牛顿第二定律求出加速度;
(2)物体匀加速前进,根据速度时间公式求出2s末的速度;
(3)根据速度与位移关系进行求解即可;
(1)对物体进行受力分析,如图所示:
以向右为正方向,根据牛顿第二定律以及平衡条件可以得到:
水平方向:
竖直方向:
根据摩擦力公式:
联立代入数据可以得到:;
(2)根据速度与时间的关系可以得到:;
(3)撤去力F后,根据牛顿第二定律得到:
则:
根据位移与速度关系可以得到:。
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