Question

16．在水平面上有一质量为6kg的物体，物体与地面间的动摩擦因数μ=$\frac{1}{3}$，在跟水平面成37°的斜向下推力F作用下，由静止开始向右运动，物体的位移为10m时速度恰好为10m/s，求力F的大小．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²）

Answer 1

分析 根据位移速度关系求解加速度大小，再根据牛顿第二定律列方程求解推力大小．

解答 解：设物体减速运动的加速度大小为a，根据位移速度关系可得；
v²=2ax，
解得：$a=\frac{{v}^{2}}{2x}=\frac{100}{2×10}m/{s}^{2}=5m/{s}^{2}$；
对木块受力分析，受重力、推力、支持力和摩擦力，如图所示：

根据牛顿第二定律，有：
N-Fsinα-mg=0
Fcosα-f=ma
其中：f=μN
联立解得：F=83.3N．
答：力F的大小为83.3N．

点评 对于牛顿第二定律的综合应用问题，关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况，利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度，再根据题目要求进行解答；知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁．