Question

11．如圖所示，質量為m=2kg的物體放在粗糙的水平地面上，與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，在大小為F=10N、方向與水平面成37°斜向下的力作用下向右做勻加速直線運動．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²）求：
（1）物體受到的滑動摩擦力的大小F_f；
（2）5s內物體的位移的大小x．

Answer 1

分析 （1）以物體為研究對象進行受力分析，由豎直方向的力平衡求出地面對物體的支持力，再求滑動摩擦力的大小F_f；
（2）根據牛頓第二定律求得加速度，再位移公式求5s內物體的位移的大小x．

解答 解：（1）受力分析如圖所示

由豎直方向上物體受力平衡得：
    F_N=mg+Fsin37°
則 F_f=μF_N
聯(lián)立解得 F_f=5.2N
（2）由牛頓第二定律得
  Fcos37°-F_f=ma
得 a=1.4m/s²
由位移公式 x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$=$\frac{1}{2}×1.4×{5}^{2}$m=17.5m
答：
（1）物體受到的滑動摩擦力的大小F_f是5.2N．
（2）5s內物體的位移的大小x是17.5m．

點評 對于牛頓第二定律和運動學公式的綜合應用問題，關鍵是弄清楚物體的運動過程和受力情況，利用牛頓第二定律或運動學的計算公式求解加速度，再根據題目要求進行解答；知道加速度是聯(lián)系力和運動的橋梁．