Question

【題目】如圖所示，質量m=2.6kg的金屬塊放在水平地板上，在與水平方向成θ=37°角斜向上、大小為F=10N的拉力作用下，以速度v=5.0m/s向右做勻速直線運動．（cos37°=0.8，sin37°=0.6，取g=10m/s2）求：

（1）金屬塊與地板間的動摩擦因數；
（2）若在運動過程的某一時刻保持力F的大小不變，突然將力的方向變為水平向右，這一時刻金屬塊的加速度大小為多少？
（3）若在勻速直線運動某一時刻撤去力F，金屬塊再經過多長時間停下來？

Answer 1

【答案】
（1）

解：設地板對金屬塊的支持力為FN，金屬塊與地板的動摩擦因數為μ，因為金屬塊勻速運動，所以有：

Fcosθ=μFN

mg=Fsinθ+FN

解得：

（2）

解：由牛頓第二定律得：

F﹣μmg=ma1

代入數據解得：a1= m/s2≈﹣0.154m/s2

負號表示加速度方向與速度方向相反，大小為0.154m/s2

（3）

解：撤去力F后有：μmg=ma2

代入數據有：a2=4m/s2

由t=

代入數據解得：t=1.25s

【解析】（1）根據共點力平衡求出金屬塊與地板間的動摩擦因數．（2）根據牛頓第二定律，結合物體所受的合力求出金屬塊的加速度．（3）撤去拉力后，根據牛頓第二定律求出加速度，結合速度時間公式求出金屬塊到停止的時間．