Question

6．如图所示，一个质量为m=2kg的物块，在F=10N的拉力作用下，从静止开始沿水平面做匀加速直线运动，拉力方向与水平成θ=37°，物块与水平面的动摩擦因数μ=0.5，取重力加速度g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8．
（1）画出物块的受力示意图；
（2）此物块所受到的滑动摩擦力为多大；
（3）求此物块在2s末的速度．

Answer 1

分析 （1）对物块受力分析，受重力、拉力、支持力和滑动摩擦力，再画出物块的受力示意图；
（2）根据竖直方向受力平衡，求出物块所受的支持力，再由摩擦力公式求滑动摩擦力；
（3）物体做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律列式求得加速度，由速度公式列式求速度．

解答 解：（1）物块受到重力、拉力、支持力和滑动摩擦力，物块的受力示意图如下．

（2）物块竖直方向受力平衡，则有：
Fsin37°+F_N=mg
解得：F_N=mg-Fsin37°
此物块所受到的滑动摩擦力为：
f=μF_N=μ（mg-Fsin37°）
代入数据解得：f=7N
（3）根据牛顿第二定律，有：
Fcos37°-f=ma
代入数据解得：a=0.5m/s²
所以物块在2s末的速度为：
v=at=0.5×2=1m/s
答：（1）如图所示．
（2）此物块所受到的滑动摩擦力为7N．
（3）物块在2s末的速度为1m/s．

点评 本题是已知受力情况确定运动情况的问题，关键是正确分析受力情况，根据牛顿第二定律求解加速度．