Question

如图所示，质量为2kg的物体放在粗糙水平面上，在F=40N的力作用下由静止开始向右运动，已知力F与水平面成37°角，物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.5，（sin37°=0.6   cos37°=0.8  g=10m/s²）
（1）物体运动过程中的摩擦力大小．
（2）物体在第4s内的位移大小．

Answer 1

分析：（1）对物体进行受力分析，根据滑动摩擦力的公式求解滑动摩擦力大小；
（2）根据牛顿第二定律求出加速度，再根据位移时间公式求出第4s内的位移大小．

解答：解（1）因为物体运动，所以物体受滑动摩擦力，则有：
f=μ（mg+Fsin37°）=0.5×（20+40×0.6）=22N
（2）根据牛顿第二定律得：物体加速度：a=

Fcos37°-f

m

=

40×0.8-22

2

=5m/s2
第4s内的位移：△x=

1

2

at22-

1

2

at12=

1

2

×5×16-

1

2

×5×9=17.5m
答：（1）物体运动过程中的摩擦力大小为22N．
（2）物体在第4s内的位移大小为17.5m．

点评：本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用，要求同学们能正确对物体进行受力分析，知道物体在第4s内的位移等于前4s的位移减去前3s的位移．