Question

如图所示，质量为2kg的物体静止于水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，物体受到大小为10N，与水平方向成37°角斜向上的拉力F作用时沿水平面做匀加速运动，求物体4s末速度多大？若4s后将拉力F撤去，再经几秒物体停下？（sin37°=0.6，cos37°=0.8）．

Answer 1

分析：根据牛顿第二定律求出加速度的大小，再根据速度时间公式求出4s末的速度，通过牛顿第二定律求出撤去拉力后的加速度，结合速度时间公式求出物体运动到停止所需的时间．

解答：解：受力分析如右图．

沿x方向：Fcosα-f=ma
沿y方向：Fsinα+N=mg
又因为    f=μN
解得  a=

Fcosα-μ(mg-Fsinα)

m

=0.5m/s²
因为v₀=0，则4s末的速度v=at=2m/s．
根据牛顿第二定律得，撤去拉力后的加速度a′=

f

m

=μg=5m/s2
则物体运动到停止所需的时间t′=

v′

a

=

2

5

s=0.4s
答：撤去拉力后，经过0.4s停下．

点评：解决本题的关键知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，通过加速度，可以根据力求运动，也可以根据运动求力．