Question

如圖所示，一個人用與水平方向成37°的力F=20N推一個靜止在水平面上質量為2kg的物體，物體和地面間的動摩擦因數為0.1．（cos37°=0.8，sin37°=0.6）求
（1）物體的加速度多大；
（2）3s末物體的位移多大；
（3）5s后撤去F物體還能運動多遠．

Answer 1

分析：（1）對物體進行受力分析，直接利用牛頓第二定律求解即可，注意滑動摩擦力的求法．
（2）根據第（1）問可知，物體做初速度為零的勻加速直線運動，根據運動學公式即可求解．
（3）撤掉F后，物體做勻減速運動，注意此時物體與地面的支持力發生變化，因此摩擦力變化，求出摩擦力，根據牛頓第二定律求出加速度，然后根據運動學公式求解．

解答：解：（1）對物體受力分析有：
Fcos37°-f=ma          ①
FN=Fsin37°+mg          ②
f=F_Nμ                   ③
聯立①②③的：a=6.4m/s²
故物體的加速度為6.4m/s²．
（2）物體做初速度為零的勻加速直線運動：
s=

1

2

at2
帶入數據得：s=28.8m   
故3s末物體的位移為28.8m．
（3）5s后物體的速度為：v_t=at=32m/s      ④
撤掉力F后物體的加速度為：f=mgμ=ma₁         ⑤
所以滑行距離為：s/=

v 2 t

2a1

                    ⑥
聯立④⑤⑥得：s′=512m
故5S后撤去F物體還能運動的距離為512m．

點評：本題屬于已知受力情況求運動情況的基礎題目，易錯點在于，撤掉F后摩擦力發生變化，學生往往可能忽略這點．