Question

7．如圖所示：質量為5kg的物體與水平地面間的動摩擦因數μ=0.2，現用F=25N與水平方向成θ=37°的力拉物體，使物體由靜止加速運動，10s后撤去拉力．（g取10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求
（1）物體在兩個階段的加速度各是多大？
（2）物體在兩個階段的位移各是多大？

Answer 1

分析 （1）對物體受力分析，運用牛頓第二定律求出物體的加速度．
（2）由運動學公式求出物體在兩個階段的位移．

解答 解：（1）物體的受力如圖所示，則有：
Fcos37°-f=ma
N+Fsin37°=mg
f=μN
聯立三式代入數據解得：a=2.6m/s²．
撤去拉力后，加速度為：a′=$\frac{f′}{m}=\frac{μmg}{m}=μg=0.2×10=2$m/s²
（2）10s末物體的速度為：v=at=2.6×10=26m/s
則撤去拉力前物體的位移：s₁=$\frac{{v}^{2}}{2a}=\frac{2{6}^{2}}{2×2.6}=130$m
撤去拉力后物體的位移：s2=$\frac{{v}^{2}}{2a′}=\frac{2{6}^{2}}{2×2}=169$m
答：（1）物體在兩個階段的加速度各分別是2.6m/s²和2m/s²；
（2）物體在兩個階段的位移分別是130m和169m．

點評 本題屬于已知受力情況求解運動情況的類型，加速度時將力與運動聯系起來的橋梁．