Question

质量为m =1kg的物体，在与水平面成θ =37角的恒力F作用下，沿水平面以v=10m/s的速度匀速运动。物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.5。物体通过某一位置时计t = 0。在t =1s时，撤去力F，求：（sin37^o="0.6" ，cos37^o="0.8" ，g=10N/kg）

（1）恒力F的大小；
（2）计时后4s内物体的位移。

Answer 1

（1） F=10N   （2）20m

试题分析：（1）撤去F之前，物体受力如图，为正压力，
F_f为摩擦力，由平衡条件有

Fcosθ-F_f=0                                 …………（2分）
-mg-Fsinθ=0             …………（2分）
又F_f=μ                                   …………（1分）
联立方程，代入数据得 F=10N …………（1分）
（2）撤去F后物体做匀减速直线运动，加速度大小为a，经t₂时间停下来。由牛顿第二定律有
μmg=ma                                   （2分）
由运动学公式有
0=v-at₂                                        …………（1分）
联立方程，代入数据得t₂=2s。…………（1分）
计时后4s内物体匀速运动t₁=1s，减速运动t₂=2s后静止，总位移为x，由运动学公式有
               …………（2分）
点评：本题学生要画出物体的受力示意图，要求用铅笔，尺子作图，作图要规范，撤去F后要先算出物体做匀减速直线运动的时间，去分析物体是否静止。