Question

8．如圖所示，物體的質(zhì)量m=4kg，與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，在傾角為37°，F(xiàn)=10N的恒力作用下，由靜止開(kāi)始做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)t=5s時(shí)撤去F，求（g=10m/s²）
（1）物體做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度a；
（2）撤去F后，物體還能滑行多長(zhǎng)時(shí)間．

Answer 1

分析 （1）物體做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到重力、恒力F、地面的支持力和滑動(dòng)摩擦力．根據(jù)牛頓第二定律求解加速度的大�。�
（2）由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出撤去力F時(shí)物體的速度，由牛頓第二定律求出此過(guò)程的加速度，再由速度公式求解滑行時(shí)間．

解答 解：（1）對(duì)小孩和雪橇整體受力分析如圖所示：

根據(jù)牛頓第二定律：
水平方向：Fcosθ-F_f=ma₁
豎直方向：F_N+Fsinθ-mg=0
又：F_f=μF_N
代入數(shù)據(jù)解得a₁=0.3m/s²；
（2）5s末的速度  v₀=a₁t=1.5m/s
撤去F 后物體的加速度a₂=-$\frac{μmg}{m}=-μg=-2m/{s}^{2}$，
所以t₁=$\frac{v-{v}_{0}}{{a}_{2}}=\frac{0-1.5}{-2}s$=0.75s．
答：（1）物體做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a的大小為0.3 m/s²．
（2）撤去F后，物體還能滑行0.75s．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于牛頓第二定律的綜合應(yīng)用問(wèn)題，關(guān)鍵是弄清楚物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程和受力情況，利用牛頓第二定律或運(yùn)動(dòng)學(xué)的計(jì)算公式求解加速度，再根據(jù)題目要求進(jìn)行解答；知道加速度是聯(lián)系靜力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁．