Question

质量为lkg的物体放在水平桌面上，在与水平方向成37°．斜向上拉力F的作用下，由静止开始滑动，如图所示．已知F=10N，物体与桌面之间的动摩擦因数u=0.2，力F作用5s的时间后撤去，试求：（g=10m/s²）
（1）撤去力F后，物体在桌面上滑行多长时间后停止？
（2）若改用与水平方向成37°．斜向下的力推物体在水平桌面上匀速滑动，推力应多大？

Answer 1

分析：（1）拉力作用时，对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律求出加速度，根据速度时间公式求出5s末的速度，撤去力F后，根据牛顿第二定律求出此时的加速度，再根据速度时间公式求解时间；
（2）对物体进行受力分析，根据平衡条件列式即可求解．

解答：解：（1）拉力作用时，对物体进行受力分析，如图所示：
则有：N+Fsinθ=mg
a=

Fcosθ-f

m

f=μN
带入数据解得：a=7.2m/s²
运动5s末的速度：v=at=7.2×5=36m/s
撤去力F后，加速度为：a′=

μmg

m

=μg=0.2×10=2m/s2
则滑行时间为：t=

v

a

=

36

2

=18s
（2）若改用与水平方向成37°斜向下的力推物体，物体匀速运动，受力平衡，则有：
竖直方向：N=mg+Fsinθ
水平方向：Fcosθ-f=0
又f=μN
联立解得：F=3N
答：（1）撤去力F后，物体在桌面上滑行多长18s后停止；
（2）若改用与水平方向成37°斜向下的力推物体在水平桌面上匀速滑动，推力应为3 N．

点评：本题是物体的平衡问题和牛顿第二定律的应用，关键是分析物体的受力情况，作出力图．要注意撤去F后动摩擦因数不变．