Question

如图所示，质量m=2kg的物体静止于水平地面上A处，A、B间距离为L=20m，用大小为F=30N，方向水平向右的外力

如图所示，质量m=2kg的物体静止于水平地面上A处，A、B间距离为L=20m，用大小为F=30N，方向水平向右的外力拉此物体，经t=2s物体运动至B处．（1）求物体与地面间的动摩擦因数μ；（2）现将拉力的方向改为斜向上与水平向右方向成37°，并保持大小仍为30N，使物体从A处由静止开始运动，求物体经t=2s时的位移大小．

Answer 1

（1）物体做匀加速直线运动时，根据L=

1

2

at²得：
a=

2L

t2

=

2×20

22

m/s²=10m/s²．
根据牛顿第二定律得：F-f=ma，
解得：f=30-2×10N=10N．
则动摩擦因数：μ=

f

mg

=

10

2×10

=0.5．
（2）根据牛顿第二定律得：Fcos37°-f=ma′
Fsin37°+F_N=mg
f=μF_N
联立代入数据解得：a′=6m/s²．
根据x=

1

2

a′t²得：x=

1

2

×6×4m=12m．
答：（1）物体与地面间的动摩擦因数为0.5．
（2）物体经t=2s时的位移大小为12m．