题目内容
（2003?广州模拟）如图所示，质量m=2kg的物体原静止在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数μ=0.75，一个与水平方向成37°角斜向上、大小F=20N的力拉物体，使物体匀加速运动，2s后撤去拉力．求物体在地面上从静止开始总共运动多远才停下来？（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）分析：根据牛顿第二定律求出拉力作用时的加速度，根据运动学公式求出2s末的速度和2s内的位移，再根据牛顿第二定律求出撤去拉力后的加速度，通过速度位移公式求出撤去拉力后的位移，从而求出物体在地面上的总位移．
解答：解：开始时物体受重力、支持力、摩擦力、拉力作用．
竖直方向上 ΣFy=N+Fsin37°-mg=0…①
由①得 N=mg-Fsin37°…②
水平方向上 ΣFx=Fcos37°-μN…③
所以 Fcos37°-μ（mg-Fsin37°）=ma1
a1=
=
=5m/s2
头2s物体的位移 S1=
a1t2=
×5×22m=10m
第2s末物体的速度 v=a1t=10m/s
拉力撤去后，摩擦力 f=μmg
设加速度大小为a2 a2=
=μg=7.5m/s2
位移S2=
=
m=6.7m
总位移S=S1+S2=16.7m
答：物体在地面上从静止开始总共运动16.7m．
竖直方向上 ΣFy=N+Fsin37°-mg=0…①
由①得 N=mg-Fsin37°…②
水平方向上 ΣFx=Fcos37°-μN…③
所以 Fcos37°-μ（mg-Fsin37°）=ma1
a1=
| Fcos37°-μ(mg-Fsin37°) |
| m |
| 20×0.8-0.75×(2×10-20×0.6) |
| 2 |
头2s物体的位移 S1=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
第2s末物体的速度 v=a1t=10m/s
拉力撤去后，摩擦力 f=μmg
设加速度大小为a2 a2=
| f |
| m |
位移S2=
| 0-v2 |
| 2a2 |
| 0-102 |
| 7.5×2 |
总位移S=S1+S2=16.7m
答：物体在地面上从静止开始总共运动16.7m．
点评：本题综合考查了牛顿第二定律和运动学公式，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．
练习册系列答案
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