题目内容

14.如图所示,木块质量m=0.78kg,在与水平方向成37°角、斜向右上方的恒定拉力F作用下,从静止开始做匀加速直线运动,在3s时间内运动了9m的位移.已知木块与地面间的动摩擦因数μ=0.4,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.求拉力F的大小.

分析 根据位移公式可求出木块运动的加速度,根据牛顿第二定律可求得合外力,再根据受力分析规律即可求得拉力的大小.

解答 解:由位移时间关系x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$可知
a=$\frac{2x}{{t}^{2}}$=$\frac{2×9}{{3}^{2}}$=2m/s2
竖直方向上有:N+Fsinθ=mg,
水平方向上有:F cosθ-μN=ma1
解得拉力F=$\frac{ma+μmg}{cosθ+μsinθ}$=$\frac{0.78×2+0.4×0.78×10}{0.8+0.6}$=4.5N
答:拉力F的大小为4.5N.

点评 本题考查牛顿第二定律的应用问题,属于已知运动求受力的问题,要注意体会加速度在此类问题中的桥梁作用,能正确应用运动学公式和做好受力分析是解题的关键.

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