Question

20．如图所示，质量m=2kg的物体A与竖直墙壁间的动摩擦因数μ=0.2，物体受到一个跟水平方向成60°角的推力F作用后，物体紧靠墙壁滑动的加速度a=5m/s²，取g10m/s²，求：
（1），物体向上做匀加速运动，推力F的大小；
（2）物体由静止开始向上做匀加速运动了2s后，撤去推力，物体向哪儿运动？物体沿这个方向能运动多远？

Answer 1

分析 （1）对物体受力分析，抓住水平方向合力为零，竖直方向上合力为ma，根据牛顿第二定律求出F的大小．
（2）撤去推力后，物体做竖直上抛运动，结合速度位移公式求出物体沿这个方向运动的位移．

解答 解：（1）物体向上做匀加速直线运动，受到的摩擦力竖直向下，
在水平方向：N=Fsin60°，
滑动摩擦力为：f=μFsin60°，
在竖直方向，由牛顿第二定律得：Fcos60°-μFsin60°=ma，
代入数据解得：F≈30.6N．
（2）2s末物体的速度为：v=at=5×2m/s=10m/s，
撤去推力，物体仅受重力，物体做竖直上抛运动，物体向上运动的位移为：
x=$\frac{{v}^{2}}{2g}=\frac{100}{20}m=5m$．
答：（1）物体向上做匀加速运动，推力F的大小为30.6N．
（2）撤去推力，物体向上做竖直上抛运动，物体沿这个方向能运动5m．

点评 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，难度不大．