Question

在水平地面上有一质量为m=2kg的物体，该物体在拉力F的作用下由静止开始运动，且F与水平面的夹角为θ=37°

在水平地面上有一质量为m=2kg的物体，该物体在拉力F的作用下由静止开始运动，且F与水平面的夹角为θ=37°，一段时间后撤去拉力．该物体的v-t图如图所示（g=10N/kg，cos37°=0.8，sin37°=0.6）．求：（1）物体与地面之间的动摩擦因数μ；（2）物体受到的拉力F的大小（结果保留一位小数）；（3）物体的最大位移S．

Answer 1

（1）由v-t图可知，在10s-14s时间内，即撤去拉力F后物体做减速运动阶段，此时物体在水平方向上受地面的摩擦力作用做减速运动，由牛顿第二定律可得：F_合=f=μmg=ma₂
故减速阶段的加速度：a₂=μg
由图可得：a₂=

△v

△t

=

0?8

14?10

=-2m/s²
故可得：μ＝

a2

g

=

2

10

=0.2
（2）力F作用时间为0-10s，且由图可得，该段时间内的加速度：a1＝

△v

△t

=

8

10

=0.8m/s²
则在水平方向上有：Fcos37°-μF_N=ma₁   ①
竖直方向上有：F_N+Fsin37°=mg     ②
解得：F≈6.1N
（3）物体的最大位移S=

1

2

×14×8=56m．
答：（1）物体与地面之间的动摩擦因数为0.2；
（2）物体受到的拉力F的大小为6.1N；
（3）物体的最大位移为56m．