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(8分)如图所示,水平地面上有一质量m=11.5kg的金属块,其与水平地面间的动摩擦因数μ=0.20,在与水平方向成θ=37°角斜向上的拉力F=50N作用下,由静止开始向右做匀加速直线运动。已知sin37º=0.60,cos37º=0.80,g取10m/s2。求:

(1)地面对金属块的支持力大小;

(2)金属块在匀加速运动中的加速度大小;

(3)金属块由静止开始运动2.0s的位移大小。

 

【答案】

(1)FN=85N(3分);(2)a=2.0m/s2(3分);(3)x=4.0m(2分)。

【解析】

试题分析:(1)对物体进行受力分析可得,水平方向上物体受到拉力F沿水平方向上的分量和滑动摩擦力的大小;竖直方向受到拉力F沿竖直方向的分量与物体重力的大小。

设物体受支持力为FN,故物体竖直方向受力平衡(2分)

解得FN=85N(1分)

(2)设金属块匀加速过程的加速度大小为,根据牛顿第二定律,在水平方向上受力分析可得

(2分),解得a=2.0m/s2(1分)

(3)根据运动学公式可得,金属块的初速度为0,加速度已知,则2s内的位移 (1分),

解得 x=4.0m(1分)

考点:力的正交分解;应用牛顿第二定律计算加速度,运用运动学公式求位移。

 

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