Question

11．在水平面上，用與水平方向成θ=37°角斜向上方的拉力F=10N拉著一個(gè)質(zhì)量m=1kg的物體從靜止開始運(yùn)動(dòng)，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，物體運(yùn)動(dòng)s₁=12m時(shí)撤去拉力．sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度取g=10m/s²．求：
（1）拉力對(duì)物塊做的功W；
（2）撤去拉力后物塊在水平面上還能向前滑行的距離多大．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)牛頓第二定律求出勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度，結(jié)合位移時(shí)間公式求出2s內(nèi)的位移，從而結(jié)合功的公式求出拉力對(duì)物體做功的大�。�
（2）根據(jù)速度時(shí)間公式求出2s末的速度，根據(jù)牛頓第二定律求出撤去拉力后的加速度，結(jié)合速度位移公式求出繼續(xù)向前滑行的距離．

解答 解：（1）拉力對(duì)物體做的功：W=Fs₁cosθ
代入數(shù)據(jù)得：W=10×12×cos37°J=96J
（2）在拉力F作用下Fsinθ+N=mg…①
摩擦力：f₁=μN(yùn)…②
由①②代入數(shù)據(jù)得：N=4Nf₁=2N
撤去拉力F，摩擦力：f₂=μmg=5N
對(duì)全過程，由動(dòng)能定理得：W-f₁s₁-f₂s₂=0
撤去拉力后物塊在水平面上還能向前滑行的距離：${s_2}=\frac{{W-{f_1}{s_1}}}{f_2}$
代入數(shù)據(jù)得：${s_2}=\frac{96-2×12}{5}m=14.4m$
答：（1）拉力對(duì)物塊做的功W為96J；
（2）撤去拉力后物塊在水平面上還能向前滑行的距離為14.4m

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，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁，注意在撤去拉力前后物體所受的摩擦力不同．