Question

14．如图所示质量为4kg的物体静止于水平面上，物体与水平面之间的动摩擦因数为0.5，现用一F=20N的恒力与水平方向成30°角斜向上拉物体，经过3s，该物体的位移为多少？（g=10m/s²）

Answer 1

分析 对物体进行受力分析，由牛顿第二定律求出加速度，然后应用匀变速运动的运动学位移公式求出物体的位移．

解答 解：受力分析图如图所示．
按正交分解将F分解为F_y=Fsin30°=10 N，F_x=Fcos30°=17.3 N．
在y轴方向上合力为零，应有mg-F_y-F_N=0
解得 F_N=30 N
在x轴方向上，应用牛顿第二定律得：F_x-μF_N=ma  
解得    a=0.58 m/s²
根据运动学公式 x=$\frac{1}{2}$at²   
将a=0.58 m/s²，t=3 s代入，得x=2.61 m．
答：经过3s，该物体的位移为2.61 m．

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．