用2N的水平拉力,正好使木塊在水平地面上以速度y=2m/s做勻速直線運動,現突然改用同方向4N的水平拉力,使木塊在2s內速度從2m/s增加到6m/s,(g=10m/s2)
求:(1)木塊的質量是多大?
(2)木塊與水平地面問的動摩擦因數是多大?
(3)如果只僅把水平拉力突然改為和水平成37°斜向上拉,拉力大小仍為4N木塊運動方向不變,速度從2m/s增加到6m/s所用的時間又是多少?(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)
解(1)用2N的力拉物體時物體勻速說明拉力等于摩擦力故f=2N
木塊在4N拉力作用下運動的加速度為a=
=2m/s
2由牛頓第一定律得F-f=ma
所以m═lkg
(2)當用2N的拉力勻速拉動時,f=2N
由f=μmg
μ=f
=0.2
(3)F的水平分力為F
1=Fcosθ=3.2N
F的豎直分力為F
2=Fsinθ=2.4N
由牛頓定律:F
1-μ(mg-F
2)=ma
1得a
1=1.68m/s
2由速度公式V
t=V
0+at
得t=2.4s
答:(1)木塊的質量是1kg.
(2)木塊與水平地面問的動摩擦因數是0.2.
(3)速度從2m/s增加到6m/s所用的時間又是2.4s.
分析:(1)根據木塊做勻速直線運動求出摩擦力的大小,結合加速度的大小根據牛頓第二定律求出木塊的質量.
(2)通過摩擦力的大小以及質量根據滑動摩擦力公式求出動摩擦因數的大。
(3)根據牛頓第二定律求出木塊的加速度,根據速度時間公式求出運動的時間.
點評:本題綜合考查了牛頓第二定律和運動學公式,知道加速度是聯系力學和運動學的橋梁.