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如图所示,水平地面上有一质量m=4.6kg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作用下,以v=2.0m/s的速度向右做匀速直线运动.已知sin37°=0.60,cos37°=0.80,g取10m/s2.求:
(1)拉力F的大小;
(2)若某时刻撤去拉力,金属块在地面上还能滑行多长时间.
分析:(1)金属块受到重力mg、拉力F、地面的支持力和滑动摩擦力作用,根据力平衡条件和滑动摩擦力公式求出F.
(2)撤去拉力,金属块水平方向受到滑动摩擦务作用而做匀减速运动,要根据牛顿第二定律求出加速度,再速度公式救出时间.
解答:解:(1)设在拉力作用下金属块所受地面的支持力为N,滑动摩擦力为f,则根据平衡条件得
             Fcos37°=f
           Fsin37°+N=mg
         又f=μN
联立解得F=10N
(2)撤去拉力F后,金属块受到滑动摩擦力f′=μmg
   根据牛顿第二定律,得加速度大小为a′=
f′
m
=μg=2m/s2
则撤去F后金属块还能滑行的时间为
   t=
v
a
=1s
答:(1)拉力F的大小为10N;
    (2)若某时刻撤去拉力,金属块在地面上还能滑行1s.
点评:本题是牛顿第二定律和力平衡条件的简单综合,要防止产生这样的错误解答:在拉力F作用时f=μmg.
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