Question

【题目】如图所示，质量为2kg的金属块放在水平地面上，在大小为20N、方向与水平方向成37°角的斜向上拉力F作用下，从静止开始做匀加速直线运动．已知金属块与地面间的动摩擦因数μ=0.5，力F持续作用2s后撤去。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2）．求：

（1）撤去F瞬间，金属块的速度为多大？

（2）金属块在地面上总共滑行了多远？

Answer 1

【答案】26.4m

【解析】试题分析：由牛顿第二定律求出加速度，结合速度时间公式求金属块的速度；根据位移时间关系公式列式求出撤去F前金属块的位移；撤去F后，再根据牛顿第二定律求解出加速度，再根据速度位移公式求解位移。

（1）根据牛顿定律有，

水平方向：Fcos37°-f =ma

竖直方向：N=mg-Fsin37°

其中f=μN

得：Fcos37°-μ（mg-Fsin37°）=ma1

解得a1=6m/s2

则撤去外力时速度为：v1=at=12m/s

（2）撤去外力前的位移为：

撤去力F后物体的加速度a2=μg=5m/s2

由

带入数据解得x2=14.4m

金属块在地面上总共滑行了x=x1+x2=26.4m