Question

17．一个质量m=3kg的木块，放在动摩擦因数μ=0.4的粗糙水平桌面上，受到水平向右的拉力F=27N的作用由静止开始运动．请画出木块的受力图，并求出：
（1）木块加速度a的大小；    
（2）木块在2s内运动的位移．

Answer 1

分析 （1）分析物体的受力，根据滑动摩擦力的计算公式f=μN可求得滑动摩擦力，根据牛顿第二定律可求得加速度；
（2）由位移公式可求得2s内的位移大小．

解答 解：（1）木块的受力图如图所示，木块所受滑动受摩擦力大小为：
f=μN=μmg=0.4×30N=12N
木块在水平方向只受拉力和摩擦力；由牛顿第二定律有：a=$\frac{F-f}{m}$=$\frac{27-12}{3}$=5m/s²；
木块加速度a的大小为5m/s²；
（2）根据位移公式可得木块在2s内的位移为：x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$=$\frac{1}{2}×5×{2}^{2}$=10m；
答：（1）木块的加速度为5m/s²；
（2）木块在2s内运动的位移为10m．

点评 本题考查牛顿第二定律应用中的已知受力求运动问题，要注意正确受力分析为解题的关键，同时一定牢记加速度的桥梁作用；注意正确应用．