Question

15．質(zhì)量為20kg的物體，它和地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，用100N拉力、沿與水平方向成37°的夾角向斜上方拉它，使物體由靜止出發(fā)在水平而上前進(jìn)3.3m，它的速度多大？在前進(jìn)3.3m時(shí)撤去拉力，又經(jīng)過5s，物體的速度多大（g取10m/s²）？

Answer 1

分析 （1）對(duì)物體進(jìn)行受力分析求出物體運(yùn)動(dòng)的加速度，根據(jù)速度位移關(guān)系求速度；
（2）撤去外力后物體在摩擦力作用下做勻減速運(yùn)動(dòng)，求出減速運(yùn)動(dòng)的加速度由速度時(shí)間求物體的5s末的速度；

解答 解：當(dāng)改用F=100N拉力沿與水平方向成的夾角37°向斜上方拉它時(shí)，對(duì)物體進(jìn)行受力分析，
水平方向：Fcos37°-f=ma…①
豎直方向：${F}_{N}^{\;}+Fsin37°=mg$…②
$f=μ{F}_{N}^{\;}$…③
聯(lián)立①②③得：$a=3.3m/{s}_{\;}^{2}$
根據(jù)速度位移公式${v}_{\;}^{2}-{v}_{0}^{2}=2ax$，有：
${v}_{\;}^{2}-0=2×3.3×3.3$
解得：$v=3.3\sqrt{2}$m/s
撤去拉力后，做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度為：$a′=μg=1m/{s}_{\;}^{2}$
速度減為0的時(shí)間為：$t=\frac{{v}_{0}^{\;}}{a}=\frac{3.3\sqrt{2}}{1}s=3.3\sqrt{2}s$＜5s
經(jīng)5s速度減為0
答：物體由靜止出發(fā)在水平而上前進(jìn)3.3m，它的速度是$3.3\sqrt{2}m/s$，在前進(jìn)3.3m時(shí)撤去拉力，又經(jīng)過5s，物體的速度0

點(diǎn)評(píng) 本題屬于已知受力求運(yùn)動(dòng)情況的類型，加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁，易錯(cuò)點(diǎn)為撤去外力F后，物體運(yùn)動(dòng)時(shí)所受摩擦力與有F作用時(shí)摩擦力大小不同．