Question

18．质量是4kg的物体，在一个与水平面成30°角，大小为20N的拉力F的作用下，由静止开始沿水平地面做直线运动，它与地面间的动摩擦因数为0.2，求：
（1）物体的加速度和5s内的位移；
（2）f多大时物体可以做匀速直线运动．

Answer 1

分析 根据牛顿第二定律求出物体的加速度，结合位移时间公式求出5s内的位移．
根据共点力平衡求出摩擦力的大小．

解答 解：（1）根据牛顿第二定律得，物体的加速度a=$\frac{Fcos30°-μ（mg-Fsin30°）}{m}$=$\frac{20×\frac{\sqrt{3}}{2}-0.2×（40-20×\frac{1}{2}）}{4}=2.83m/{s}^{2}$，
则5s内的位移x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}=\frac{1}{2}×2.83×25m≈35.4m$．
（2）当物体做匀速直线运动时，f=Fcos30°=20×$\frac{1}{2}$N=10N．
答：（1）物体的加速度为2.83m/s²，5s内的位移为35.4m．
（2）f为10N时物体可以做匀速直线运动．

点评 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．