Question

如图所示，质量为m=4kg的物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.2，现用F=25N与水平方向成θ=37°的力拉物体

如图所示，质量为m=4kg的物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.2，现用F=25N与水平方向成θ=37°的力拉物体，使物体由静止开始做匀加速运动：（1）物体所受支持力为多大？摩擦力为多大？（2）若F作用t=4s后即撤除，此后物体还能运动多久？（3）撤除F前后物体运动的总距离．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）

Answer 1

（1）物体的受力分析图如图所示，在竖直方向上，有：N+Fsin37°=mg
解得N=mg-Fsin37°=40-25×0.6N=25N，
则摩擦力的大小f=μN=0.2×25N=5N．
（2）物体的加速度a=

Fcos37°?f

m

=

25×0.8?5

4

m/s²=3.75m/s²．
根据速度时间公式得，4s末物体的速度v=at=3.75×4m/s=15m/s，
撤去拉力后物体的加速度a′=μg=2m/s²
则物体还能滑行的距离x=

v2

2a′

=

225

4

m=56.25m．
（3）根据运动学公式，F作用撤除前，位移大小s=

1

2

at2=

1

2

×3.75×42=30m；
撤除F前后物体运动的总距离d=s+x=30+56.25=86.25m；
答：（1）物体所受的支持力为25N，摩擦力为5N．（2）撤去拉力后，物体还能滑行56.25m．（3）撤除F前后物体运动的总距离86.25m．