Question

【題目】如圖所示，質量為 4.0kg 的物體在與水平方向成 37°角、大小為 20.0N 的拉力 F 作用下，沿水平面由靜止開始運動，物體與地面間動摩擦因數為 0.20，取 g = 10m/s2. （已知 cos37°= 0.8， sin37°= 0.6）；求：

(1)物體的加速度大小；

(2)2s 末物體的瞬時速度大小和 2s 時間內物體通過的位大小分別為多少？

(3)經過 2s 撤去 F，再經 3s 時物體的速度。

Answer 1

【答案】(1)a=2.6m/s2 (2)v=5.2m/s , x=5.2m (3)

【解析】（1）物體受力如圖所示，在x軸方向對物體運用牛頓第二定律得：Fcosθ-Ff=ma
在y軸方向由平衡條件得：Fsinθ+FN-mg=0
又因為：Ff=μFN
聯立以上三式代入數據解得：a＝=2.6m/s2

（2）設經過2s時的速度為v1，由勻變速運動公式得：v1=at1=5.2m/s
2s 時間內物體通過的位大小

（3）撤去F后，據牛頓第二定律有：-μmg=ma'
解得：a′=-μg=-0.20×10m/s2=-2.0m/s2
由于t停止＝=2.6s＜3s
則撤去F后，再經3s，即5s末時速度為：v'=0