Question

如图所示，质量m=2.0kg的木块静止在水平面上，用大小F=20N、方向与水平方向成θ=37°角的力拉动木块，当木块运动到x=10m力F．不计空气阻力．已知木块与水平面间的动摩擦因数?=0.2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．g取10m/s²．求：
（1）撤去力F时木块速度的大小；
（2）撤去力F后木块运动的时间．

Answer 1

分析：（1）对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律求出物块的加速度大小，根据速度位移公式求出撤去力F时的速度．
（2）根据牛顿第二定律求出撤去力F后的加速度，根据速度时间公式求出撤去F后木块运动的时间．

解答：解：（1）根据牛顿第二定律得，物体的加速度a1=

Fcos37°-μ(mg-Fsin37°)

m

=

20×0.8-0.2×(20-20×0.6)

2

m/s2=7.2m/s²．
则撤去力F时的速度v=

2a1x

=

2×7.2×10

m/s=12m/s．
（2）撤去F后受重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律得，a2=

μmg

m

=μg=2m/s2
则撤去F后木块的运动的时间t=

v

a2

=

12

2

s=6s．
答：（1）撤去力F时木块速度的大小为12m/s．
（2）撤去力F后木块运动的时间为6s．

点评：解决本题的关键知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，通过加速度可以根据力求运动，也可以根据运动求力．