Question

4．如圖所示，質(zhì)量m=2kg的物體靜止在水平地面上，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，現(xiàn)對(duì)物體施加一個(gè)大小F=20N、與水平方向夾角θ=37^o角的斜向上的拉力，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s²．求：
（1）物體的加速度大�。�
（2）物體在拉力作用下5s末的速度及5s末拉力的功率？
（3）若F作用t=5s后即撤除，此后物體還能運(yùn)動(dòng)多遠(yuǎn)？

Answer 1

分析 （1）物體受重力、拉力、支持力和摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律求出物體的加速度大小．
（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間公式v=at求出5s末的速度，根據(jù)P=Fvcosθ求得瞬時(shí)功率．
（3）由牛頓第二定律求的撤去外力后的加速度，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求的滑行距離

解答 解：（1）在力F作用下，由牛頓第二定律得：Fcosθ-f=ma                       
根據(jù)豎直方向合力為零可知：Fsinθ+F_N=mg
物體受到的摩擦力為：f=μF_N                                               
聯(lián)立解得：a=6m/s²                        
（2）物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，5s末的速度為：V=at=6×5=30 m/s       
5s末拉力的功率為：P=Fvcos37=°=20×30×0.8W=480W            
（3）撤去外力后，由牛頓第二定律可得：μmg=ma′
根據(jù)速度位移公式可得：V²=2ax                         
聯(lián)立解得：x=90m                       
答：：（1）物體的加速度大小為6m/s²    
（2）物體在拉力作用下5s末的速度為30m/s，5s末拉力的功率為480W
（3）若F作用t=5s后即撤除，此后物體還能運(yùn)動(dòng)90m

點(diǎn)評(píng) 加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁，通過加速度，可以根據(jù)力求運(yùn)動(dòng)，也可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)求力