Question

如圖所示，原來靜止在光滑水平面上的物體，在水平推力F=10牛的作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，2秒內(nèi)前進(jìn)了10米，此后，物體進(jìn)入粗糙水平面運(yùn)動(dòng)，且保持力F的大小不變，但使F的方向與水平成θ=37⁰角斜向下時(shí)，物體恰能沿粗糙水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)．求：
1）物體在2秒末的速度大��；
2）物體的質(zhì)量；
3）物體與粗糙水平面間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)．

Answer 1

分析：根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式求出物體的加速度，根據(jù)牛頓第二定律求出物體的質(zhì)量．進(jìn)入粗糙水平面物體注意勻速直線運(yùn)動(dòng)，抓住水平方向和豎直方向平衡求出動(dòng)摩擦因數(shù)．

解答：解：（1）根據(jù)x=

1

2

at2得，a=

2x

t2

=

2×10

4

m/s2=5m/s2．
2s末的速度v=at=10m/s．
（2）根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)=ma，解得m=

F

a

=

10

5

kg=2kg．
（3）在水平方向上有：Fcosθ=f
豎直方向上有：N=mg+Fsinθ
又f=μN(yùn)
聯(lián)立三式解得μ≈0.3．
答：（1）物體在2秒末的速度大小10m/s．
（2）物體的質(zhì)量為2kg．
（3）物體與粗糙水平面間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為0.3．

點(diǎn)評：本題綜合考查了共點(diǎn)力平衡、牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的基本運(yùn)用，難度不大，需加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練．