题目内容
（2010?岳阳模拟）辨析题：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，以a=2.0m/s2的加速度从静止开始做匀加速直线运动，在3s末时撤去拉力F．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的大小以及物体在5s内滑行的总位移．某同学是这样分析的：由牛顿第二定律可得Fcosθ-μmg=ma，可求出拉力F的大小．物体加速阶段滑行的时间t1=3s，位移s1=
| 1 | 2 |
分析：解法错误，有拉力时，正压力与重力不等，则摩擦力f不等于μmg．撤去拉力后继续滑行的时间不等于2s．正确解法：根据牛顿第二定律，抓住竖直方向上合力为零求出拉力的大小．根据匀变速直线运动的公式求出前3s内的位移和末速度，根据牛顿第二定律求出匀减速直线运动的加速度，结合运动学公式求出匀减速直线运动的位移，从而得出总位移．
解答：解：不正确．在外力F斜向上时摩擦力大小不等于μmg，而且物体在拉力撤去后继续滑行的时间不是2s．
（1）N+Fsinθ=mg
Fcosθ-μN=ma
联立方程组，解得拉力为：F=
=
=4.5N
（2）匀加速阶段：s1=
at12=
×2×32=9m
v1=at1=2×3=6m/s
匀减速阶段：a'=μg=0.4×10=4m/s2
t2=
=
=1.5s
s2=
=
=4.5m
物体在5s内滑行的总位移为：s=s1+s2=9+4.5=13.5m．
答：该同学解法不正确．拉力的大小为4.5N，物体在5s内的总位移为13.5m．
（1）N+Fsinθ=mg
Fcosθ-μN=ma
联立方程组，解得拉力为：F=
| ma+μmg |
| cosθ+μsinθ |
| 0.78×2+0.4×0.78×10 |
| 0.8+0.4×0.6 |
（2）匀加速阶段：s1=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
v1=at1=2×3=6m/s
匀减速阶段：a'=μg=0.4×10=4m/s2
t2=
| v |
| a′ |
| 6 |
| 4 |
s2=
| v1t2 |
| 2 |
| 6×1.5 |
| 2 |
物体在5s内滑行的总位移为：s=s1+s2=9+4.5=13.5m．
答：该同学解法不正确．拉力的大小为4.5N，物体在5s内的总位移为13.5m．
点评：本题综合考查了牛顿第二定律和运动学公式，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．
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