Question

如图所示，木块的质量m=2kg，与地面间的动摩擦因数μ=0.2，木块在拉力F=10N作用下，在水平地面上从静止开始向右运动，运动5.2m后撤去外力F．已知力F与水平方向的夹角θ=37°，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，g 取 10m/s²．求：
（1）撤去外力前，木块受到的摩擦力大小；
（2）刚撤去外力时，木块运动的速度；
（3）撤去外力后，木块还能滑行的距离为多少？

Answer 1

分析：（1）对球受力分析知，其受重力，拉力，支持力，摩擦力，由竖直的平衡和摩擦力表达式可得摩擦力
（2）由动能定理可得撤去外力时的速度
（3）由动能定理可得撤去后的位移

解答：解：
（1）对小球：N+Fsin37°=mg    
     f=μN        
由以上方程解得：f=μ（mg-Fsin37°）=0.2×（2×10-10×0.6）=2.8N          
（2）对木块，根据动能定理：（Fcos37°-f）S₁=

1

2

mv2      
（10×0.8-2.8）×5.2=

1

2

×2×v2     
解得：v═5.2m/s                  
（3）对木块撤去外力后，根据动能定理：-μmgS₂=0-

1

2

mv2   
0.2×2×10×s2=

1

2

×2×5．22
解得：S₂=6.76m          
答：
（1）撤去外力前，木块受到的摩擦力大小2.8N
（2）刚撤去外力时，木块运动的速度5.2m/s
（3）撤去外力后，木块还能滑行的距离为6.76m

点评：本题是简单的动能定理的应用，属于非常基础的题目．