Question

【題目】兔子在雪地奔跑，狗拉雪橇的獵人緊追不舍，如果拉雪橇的繩子突然斷了會是怎樣一副場景。如圖所示（把獵人和雪橇看成一個金屬塊），質量為2kg的金屬塊放在水平地面上，在大小為20N、方向與水平方向成37°角的斜向上拉力F作用下，從靜止開始做勻加速直線運動.已知金屬塊與地面間的動摩擦因數μ=0.5，力F持續作用2s后撤去。（g取10m/s2）.

求：

（1）力F撤去的瞬間金屬塊的速度為多大？

（2）金屬塊在地面上總共滑行了多遠？

Answer 1

【答案】(1)12m/s(2)26.4m

【解析】試題分析：對金屬塊受力分析后，根據牛頓第二定律列式求解加速度，根據速度時間公式求金屬塊的速度；根據位移時間關系公式列式求出撤去F前金屬塊的位移；撤去F后，再根據牛頓第二定律求解出加速度，再根據速度位移公式求解位移．

（1）金屬塊受力如下圖所示．

根據牛頓第二定律得：

水平方向，豎直方向： ，其中
得，解得

撤去F瞬間，金屬塊的速度

（2）撤去F前金屬塊的位移

撤去力F后金屬塊的加速度大小

由，代入數據解得

則金屬塊在地面上總共滑行了．