题目内容
【题目】如图所示,位于水平地面上的质量为2 kg的木块,在大小为20 N、方向与水平面成37°角的斜向上拉力作用下,沿地面做匀加速运动,若木块与地面间的动摩擦因数为0.5,求:
(1)木块运动的加速度.
(2)若木块运动4秒时撤去拉力,求木块运动的总位移.
【答案】(1) (2)
【解析】
试题(1)对木块受力分析,沿水平方向选x轴、竖直方向选y轴建立坐标系.分别在x方向上和y方向上列方程求解.(2)力撤销前木块做初速度为零的匀加速直线运动,撤消后做匀减速直线运动,分段求出位移,再求和.
(1)对木块受力分析如图所示
在x方向上,根据牛顿第二定律得:
在y方向上,根据平衡条件得:
又
联立解得:
(2)撤去拉力F前,物体做初速度为零的匀加速运动.由匀变速运动的位移公式
代入数据得:
撤去F时的速度为
当撤去拉力后物体在水平方向上只受摩擦力,根据牛顿第二定律得:
解得:,与运动方向相反,木块做匀减速运动,直到物体静止下来
根据速度与位移的关系公式得:
解得:
则总位移为
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