题目内容

如图所示,水平地面上有一质量m=11.5kg的金属块,其与水平地面间的动摩擦因数μ=0.20,在与水平方向成θ=37°角斜向上的拉力F=50N作用下,由静止开始向右做匀加速直线运动.已知sin37°=0.60,cos37°=0.80,g取10m/s2.求:
(1)地面对金属块的支持力大小;
(2)金属块在匀加速运动中的加速度大小;
(3)金属块由静止开始运动2.0s的位移大小.
分析:(1)对金属块受力分析,根据竖直方向合力为零列方程求解支持力;
(2)根据牛顿第二定律列方程求解;
(3)由运动学公式求位移大小.
解答:解:(1)设物体受支持力为FN,对物体受力分析,如图:

物体竖直方向受力平衡:FN+Fsinθ=mg
解得FN=85N
(2)设金属块匀加速过程的加速度大小为α,
根据牛顿第二定律:Fcosθ-μFN=ma
解得:a=2.0m/s2
(3)根据运动学公式可得金属块2s内的位移x=
1
2
at2
解得:x=4.0m 
答:(1)地面对金属块的支持力大小85N;
(2)金属块在匀加速运动中的加速度大小2.0m/s2
(3)金属块由静止开始运动2.0s的位移大小4.0m.
点评:本题关键是多次根据牛顿第二定律列式求解加速度,然后根据运动学公式列式求解运动学参量.
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