Question

20．如圖所示，質(zhì)量m=2kg的物體A與豎直墻壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，物體受到一個(gè)跟水平方向成60°角的推力F作用后，物體緊靠墻壁滑動(dòng)的加速度a=5m/s²，取g10m/s²，求：
（1），物體向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，推力F的大�。�
（2）物體由靜止開始向上做勻加速運(yùn)動(dòng)了2s后，撤去推力，物體向哪兒運(yùn)動(dòng)？物體沿這個(gè)方向能運(yùn)動(dòng)多遠(yuǎn)？

Answer 1

分析 （1）對(duì)物體受力分析，抓住水平方向合力為零，豎直方向上合力為ma，根據(jù)牛頓第二定律求出F的大�。�
（2）撤去推力后，物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，結(jié)合速度位移公式求出物體沿這個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的位移．

解答 解：（1）物體向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，受到的摩擦力豎直向下，
在水平方向：N=Fsin60°，
滑動(dòng)摩擦力為：f=μFsin60°，
在豎直方向，由牛頓第二定律得：Fcos60°-μFsin60°=ma，
代入數(shù)據(jù)解得：F≈30.6N．
（2）2s末物體的速度為：v=at=5×2m/s=10m/s，
撤去推力，物體僅受重力，物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，物體向上運(yùn)動(dòng)的位移為：
x=$\frac{{v}^{2}}{2g}=\frac{100}{20}m=5m$．
答：（1）物體向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，推力F的大小為30.6N．
（2）撤去推力，物體向上做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，物體沿這個(gè)方向能運(yùn)動(dòng)5m．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合運(yùn)用，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁，難度不大．