Question

【题目】如图所示，地面上放一物体质量为m=1kg，用大小为10N与水平方向成37°角的力F斜向下推物体，恰好使物体匀速前进；若用此力与水平方向成37°角向斜上方拉该物体，使物体从静止开始运动，经过2S撤去力F，（g取10m/s2 sin37°=0.6，cos37°=0.8)求：

(1)物体和地面的动摩擦因数是多少？

(2)物体在水平面上总共前进的距离是多少？

Answer 1

【答案】(1)0.5 (2) 26.4m

【解析】试题分析：木箱匀速运动时，受到重力、推力F、水平面的支持力和摩擦力作用，根据平衡条件和摩擦力公式列方程，求出动摩擦因数；当拉力斜向上时，根据牛顿第二定律，求出加速度的大小和撤去外力时的加速度，结合运动学公式即可求出物体在水平面上总共前进的距离。

（1）设物体与地面动摩擦因数为μ，向下推物体时受力分析如图1所示，

有平衡条件得：在水平方向：Fcosθ=f=μFN

在竖直方向上：Fsinθ+mg=FN

联立可解得：

（2）向上拉物体时受力分析如图2所示，由牛顿第二定律可得：Fcosθ-f=ma1

其中f=μFN

竖直方向：Fsinθ+FN=mg

联立可得：a1=6m/s2

2s末时物体速度为v，由运动学公式可得：v=at=12m/s

通过的位移为：

撤去力F，物体受力分析如图3所示，由牛顿第二定律得：f=μFN=ma2

通过对位移为：

所以物体通过对总位移为：x=x1+x2=26.4m