题目内容
6.质量为2kg的物体静止在水平面上,现用大小为20N的向右的水平拉力作用在物体上,让物体做匀加速运动,已知物体与地面间的动摩擦因数为0.5,拉力作用2s后撤掉(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:(1)拉力作用下物体的加速度多大?
(2)撤掉拉力物体多久停下?
(3)如物体停下后又受到与水平成37°的20N的拉力作用,这时加速度多大?
分析 (1)根据牛顿第二定律求出在水平拉力作用下的加速度.
(2)根据速度时间公式求出2s末的速度,结合牛顿第二定律求出撤去拉力后的加速度大小,根据速度时间公式求出撤去拉力后物体速度减为零的时间.
(3)根据牛顿第二定律求出在斜向上拉力作用下的加速度.
解答 解:(1)根据牛顿第二定律得,物体的加速度${a}_{1}=\frac{F-μmg}{m}=\frac{20-0.5×20}{2}m/{s}^{2}$=5m/s2.
(2)2s末的速度v=a1t=5×2m/s=10m/s,
撤去拉力后的加速度大小${a}_{2}=μg=0.5×10m/{s}^{2}=5m/{s}^{2}$,
则撤掉拉力物体停下的时间$t′=\frac{v}{{a}_{2}}=\frac{10}{5}s=2s$.
(3)根据牛顿第二定律得,物体的加速度${a}_{3}=\frac{Fcos37°-μ(mg-Fsin37°)}{m}$=$\frac{20×0.8-0.5×(20-20×0.6)}{2}$=6m/s2.
答:(1)拉力作用下物体的加速度为5m/s2;
(2)撤掉拉力物体经过2s停下;
(3)这时的加速度为6m/s2.
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,注意第三问中求解摩擦力时,压力等于重力.
练习册系列答案
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