Question

【題目】如圖所示，位于水平地面上的質量為2 kg的木塊，在大小為20 N、方向與水平面成37°角的斜向上拉力作用下，沿地面做勻加速運動，若木塊與地面間的動摩擦因數為0.5，求：

(1)木塊運動的加速度．

(2)若木塊運動4秒時撤去拉力，求木塊運動的總位移．

Answer 1

【答案】（1） （2）

【解析】

試題（1）對木塊受力分析，沿水平方向選x軸、豎直方向選y軸建立坐標系．分別在x方向上和y方向上列方程求解．（2）力撤銷前木塊做初速度為零的勻加速直線運動，撤消后做勻減速直線運動，分段求出位移，再求和．

（1）對木塊受力分析如圖所示

在x方向上，根據牛頓第二定律得：

在y方向上，根據平衡條件得：

又

聯立解得：

（2）撤去拉力F前，物體做初速度為零的勻加速運動．由勻變速運動的位移公式

代入數據得：

撤去F時的速度為

當撤去拉力后物體在水平方向上只受摩擦力，根據牛頓第二定律得：

解得：，與運動方向相反，木塊做勻減速運動，直到物體靜止下來

根據速度與位移的關系公式得：

解得：

則總位移為