Question

如图，质量为4kg的物体静止在水平地面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，现对物体施加一个大小F=10N

如图，质量为4kg的物体静止在水平地面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，现对物体施加一个大小F=10N，与水平方向成θ=37°角的斜向上的拉力（如图），（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）物体在拉力的作用下10s内通过的位移大小？（2）若10s后撤去拉力F，则物体还能滑行多远？

Answer 1

（1）当F作用时，在水平方向上有：Fcos37°-μF_N=ma₁   ①
竖直方向上有：F_N+Fsin37°=mg     ②
联立①②两式解得a1＝0.3m/s2．
则v=a₁t=0.3×10m/s=3m/s，
物体的位移x1＝

1

2

a1t2＝

1

2

×0.3×100m＝15m．
（2）撤去F后物体做减速运动，
根据牛顿第二定律得，a2＝μg＝2m/s2，
则物体还能滑行的距离x2＝

v2

2a2

＝

9

4

m＝2.25m．
答：（1）物体在拉力的作用下10s内通过的位移大小为15m．
（2）若10s后撤去拉力F，则物体还能滑行2.25m．