Question

4．如圖，質(zhì)量為m=2kg的物體，受到F=20N的方向與水平方向成37°角的拉力作用，由靜止開(kāi)始沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)t=2s后撤去外力F，則：
（1）求2s末物體的速度大�。�
（2）撤去外力后，物體還能運(yùn)動(dòng)多遠(yuǎn)？（g=10m/s²）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)牛頓第二定律求出物體的加速度，結(jié)合速度時(shí)間公式求出物體2s末的速度．（2）再根據(jù)牛頓第二定律求出撤去外力后的加速度，結(jié)合速度位移公式求出物體還能滑行的距離．

解答 解：（1）根據(jù)牛頓第二定律得，物體在拉力作用下的加速度為：
a=$\frac{Fcos37°-μ（mg-Fsin37°）}{m}$=$\frac{20×0.8-0.4×（20-20×0.6）}{2}$=6.4m/s²．
則2s末物體的速度為：
v=at=6.4×2m/=12.8m/s，
（2）根據(jù)牛頓第二定律得，物體撤去拉力后的加速度為：
a′=$\frac{μmg}{m}$=4m/s²
則物體還能滑行的距離為：x=$\frac{{v}^{2}}{2a′}$=20.48m．
答：（1）求2s末物體的速度12.8m/s．
（2）撤去外力后，物體還能運(yùn)動(dòng)20.48m．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁，注意撤去拉力前后物體所受的摩擦力不同．