Question

【題目】如圖所示，物體的質量m=4kg，與水平地面間的動摩擦因數為μ=0.2，在傾角為37°，F=10N的恒力作用下，由靜止開始加速運動，當t=5s時撤去F，（g=10m/s2 ， sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：

（1）物體做加速運動時的加速度a；
（2）撤去F后，物體還能滑行多長時間？

Answer 1

【答案】
（1）解：物體在力F作用下做初速度為零的加速運動，受力如圖

水平方向有：Fcos37°﹣f=ma

豎直方向有：Fsin37°+N﹣mg=0

摩擦力：f=μN

帶入數據解得a=0.3m/s2

答：物體做加速運動時的加速度為0.3m/s2；

（2）解：撤去外力F后物體在滑動摩擦力作用下做勻減速運動，

勻減速運動的初速度為 υ=at1

再由速度公式可得，0=υ﹣a′t2

加速度為 a′=μg

代入數據解得t2=0.75s

答：撤去F后，物體還能滑行0.75s．

【解析】（1）因為物體做勻，加速直線運動，以物體為研究對象，進行受力分析，建立坐標軸對力進行分解，根據牛頓第二運動定律，列式求加速度。（2）物體的運動狀態由加速度和速度的方向共同決定，根據勻變速直線運動規律列式求解。