Question

5．如圖所示，質(zhì)量m=2kg的物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，在與水平成θ=37°，大小F=10N的恒力作用下，從靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)t₁=4s時(shí)撤去恒力F，求物體在地面上滑行的總位移s．（g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

Answer 1

分析 由牛頓第二定律求出加速度，然后應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出位移．

解答 解：前4s，由牛頓第二定律得：
Fcosθ-μ（mg-Fsinθ）=ma₁，
解得：a₁=0.5m/s²，
物體的位移：s₁=$\frac{1}{2}$a₁t₁²=$\frac{1}{2}$×0.5×4²=4m，
撤去外力時(shí)物體的速度：v=a₁t₁=0.5×4=2m/s，
撤去恒力F后，由牛頓第二定律得：
μmg=ma₂，解得：a₂=μg=5m/s²，
撤去外力后物體的位移：s₂=$\frac{{v}^{2}}{2{a}_{2}}$=$\frac{{2}^{2}}{2×5}$=0.4m，
物體的總位移：s=s₁+s₂=4m+0.4m=4.4m；
答：物體在地面上滑行的總位移s為4.4m．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求物體的位移，分析清楚物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是正確解題的關(guān)鍵，應(yīng)用牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可以解題．