Question

（2005?湖北模拟）一个质量为2kg的滑块放在水平地面上，滑块与水平地面间的动摩擦因数为0，2．现用10N的恒力拉滑块，使滑块沿水平地面前进．求滑块在头2s内的最大位移（g=10m/s²）．

Answer 1

分析：对物体受力分析，知其受重力，拉力，摩擦力，支持力，正交分解后列牛顿第二定律和平衡方程，可以解得加速度的最大值，进而得到最大位移．

解答：解：
设滑块受到的拉力与水平方向成α角．
滑块受到的外力分别为mg，N，F，f，如图所示，

由牛顿第二定律得：
Fcosα-μ（mg-Fsinα）=ma                
则a=

F(cosα+μsinα)-μmg

m

=

F 1+μ2 cos(θ+α)-μmg

m

当cos（θ+α）=1时，a取最大：a=

F 1+μ2 -μmg

m

=

10× 1+0.22 -0.2×10×2

2

m/s2=3.1m/s2
s=

1

2

at2=

1

2

×3.1×22m=6.2m
答：滑块在头2s内的最大位移为6.2m

点评：本题重点是对数学知识的应用，主要是由数学知识得到加速度的最大值．