题目内容
【题目】如图所示,质量m=2kg的物体静止在水平地面上,物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.5,现对物体施加如图所示的力F,F=10N、方向与水平方向的夹角θ=37°,且sin37°=0.6,经t=10s后撤去力F,再经一段时间,物体静止,取g=10m/s2.则:
(1)物体运动过程中的最大速度是多少?
(2)物体运动的总位移是多少?
【答案】(1)5m/s (2)27.5m
【解析】
(1)以物体为研究对象,受到重力、弹力、摩擦力和拉力F,如图所示:
根据牛顿第二定律得:
则物体受到的摩擦力为:
根据牛顿第二定律得
解得:
又由于撤掉F后,物体在摩擦力的作用下做匀减速直线运动,所以10s时物体具有最大速度:
(2)10s内的位移为:
当撤掉F后,物体在摩擦力的作用下做匀减速直线运动,据牛顿第二定律得匀减速的加速度为:
据运动学公式可知:
解得:
所以总位移为:
代入数据解得:
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