Question

15．如圖所示，質(zhì)量為m=2kg的木塊，放在水平地面上，它們之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，現(xiàn)對木塊施一與水平方向成θ=37°、大小F=20N的恒定拉力作用，木塊運(yùn)動4s后撤去拉力F，已知sin37°=0.6，g取10m/s²．求：
（1）撤去拉力F時木塊的速度為多大？
（2）撤去拉力F后木塊還能在水平地面上滑行多遠(yuǎn)？

Answer 1

分析 （1）對力F作用過程進(jìn)行分析，根據(jù)牛頓第二定律可求得加速度大小，再根據(jù)速度公式可求得物體在撤去拉力瞬間的速度；
（2）對撤去拉力過程進(jìn)行分析，根據(jù)牛頓第二定律可求得加速度，再根據(jù)速度和位移公式可求得滑行的距離．

解答 解：（1）力F作用時，木塊受力分析如圖所示
由牛頓第二定律得Fcos37°-F_f1=ma1
又有  F_N1+Fsin37°=mg
F_f1=μF_N，
撤去力F時木塊的速度v=a₁t
聯(lián)立各式可解得a₁=6m/s²，v=24m/s
（2）撤去力F后，木塊受力分析如圖所示．
由牛頓第二定律得-F_f2=ma₂
又有F_f2=μmg，
解得a₂=-5m/s²
所以撤去拉力F后木塊的位移 x2=$\frac{0-{v}^{2}}{2{a}_{2}}$=$\frac{0-2{4}^{2}}{-2×5}$=57.6m
答：（1）撤去拉力F時木塊的速度為24m/s；
（2）撤去拉力F后木塊還能在水平地面上滑行57.6m．

點評 本題考查牛頓第二定律的應(yīng)用，要注意明確受力分析的基本方法，同時注意體會加速度在聯(lián)系力和運(yùn)動過程中的橋梁作用，并能正確選擇運(yùn)動學(xué)公式進(jìn)行分析求解．