Question

如圖所示，木塊的質(zhì)量m=2kg，與地面間的動摩擦因數(shù)u=0.2，木塊在拉力F=10N作用下，在水平地面上向右勻加速直線運(yùn)動，經(jīng)3s鐘撤去外力F．已知力F與水平方向的夾角，sinθ=0.6，cosθ=0.8，g取10m/s²，試問：
（1）撤去外力前，物體運(yùn)動的加速度是多大；
（2）剛撤去外力時，物體運(yùn)動的速度是多大；
（3）撤去外力后，木塊經(jīng)過1s滑行的距離為多大？

Answer 1

解：（1）對物體受力分析，物體受重力、支持力、摩擦力、拉力，
物體所受的合力F_合=Fcosθ-μ（mg-Fsinθ）=5.2N．
根據(jù)牛頓第二定律得，a==2.6m/s²．
故木塊加速度的大小為2.6m/s²．
（2）經(jīng)3s撤去外力F，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式得
撤去外力前的速度v=at₁=2.6×3m/s=7.8m/s
（3）撤去外力后加速度和速度方向相反，
所以加速度a′=-=-μg=-2m/s²．
根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式x=v₀t+a′t²
撤去外力后1s的位移x=6.8m
答：（1）撤去外力前，物體運(yùn)動的加速度是2.6m/s²．
（2）剛撤去外力時，物體運(yùn)動的速度是7.8m/s；
（3）撤去外力后，木塊經(jīng)過1s滑行的距離為6.8m．
分析：（1）對物體受力分析，求出物體所受的合力，根據(jù)牛頓第二定律求出木塊的加速度．
（2）根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式求出物體運(yùn)動的速度．
（3）根據(jù)牛頓第二定律求出撤去外力后的加速度，再根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式求出撤去外力后的位移．
點(diǎn)評：在運(yùn)動學(xué)和力學(xué)綜合的問題中，加速度是前后聯(lián)系的橋梁，通過加速度，可以根據(jù)力求運(yùn)動，也可以根據(jù)運(yùn)動求力