Question

如图所示，质量为m=4kg的物体与地面的动摩擦因数μ=0.5，在与水平面成夹角θ=37°的恒力F作用下，从静止

如图所示，质量为m=4kg的物体与地面的动摩擦因数μ=0.5，在与水平面成夹角θ=37°的恒力F作用下，从静止开始向右运动t1=2.0s后撤去F，又经过t2=3.5s物体刚好停下．求：（1）恒力F的大小；（2）物体的总位移x为多少？

Answer 1

（1）撤去力F后，物体所受合力为摩擦力，f=μmg=ma，所以物体的加速度为：a=μg=5m/s²
又：V_t=V₀+at₂
所以可得：0=V_m-at₂，
所以最快速度V_m=17.5m/s
由前面可知，F作用在物体上2秒后物体的速度达到17.5m/s
则有：
17.5=0+a₀t₁
解得：a₀=8.75m/s²
由牛顿第二定律得：
Fcos37°-μ（mg-Fsin37°）=ma₀
解得：F=

225

7

N
（2）前一段时间的位移：S₂=

vm

2

t₁=17.5m
撤去力F后的位移：S₁=

1

2

v_mt₂=8.75×3.5=30.625m
总位移S=30.625m+17.5m=48.125m
答：（1）拉力为

225

7

N；（2）总位移为：48.125m