Question

（12分）如圖所示，水平地面上有一質量m=2.3kg的金屬塊，其與水平地面間的動摩擦因數μ=0.2。在與水平方向成θ=37°角斜向上的拉力F作用下，以v=2m/s的速度向右做勻速直線運動。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s²。求：

（1）拉力F的大小；
（2）若某時刻撤去拉力，金屬塊在地面上還能滑行多長時間。

Answer 1

（1）5N  （2）1s

（1）設在拉力作用下金屬塊所受地面的支持力為N，滑動摩擦力為f，則根據平衡條件得     Fcos37°=f          （2分） 
Fsin37°+N=mg        （2分）
又f=μN聯立解得F=5N       （2分）
（2）撤去拉力F后，金屬塊受到滑動摩擦力f′=μmg  （2分）
根據牛頓第二定律，得加速度大小為a′= f′/m=μg=2m/s²   （2分）
則撤去F后金屬塊還能滑行的時間為 t=v/a=1s   （2分）