Question

5．一個(gè)質(zhì)量m=2kg的物體，放在固定的粗糙斜面上，斜面與水平方向的夾角θ=37°，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，物體所受最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²）
（1）現(xiàn)用一個(gè)沿斜面向上的拉力F=10N作用在物體上，物體保持靜止，求此時(shí)物體所受的摩擦力的大小和方向．
（2）若撤去拉力F，物體沿斜面下滑的加速度為多大？2s后物體下滑的位移為多少？（斜面足夠大）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)受力分析，利用共點(diǎn)力平衡求得摩擦力的大小和方向；
（2）根據(jù)牛頓第二定律求得加速度，利用位移時(shí)間公式求得位移

解答 解：（1）對物體受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡可知：F+f-mgsinθ=0，解得：f=mgsinθ-F=20×0.6-10N=2N，方向沿斜面向上；
（2）撤去外力后，根據(jù)牛頓第二定律可知：mgsinθ-μmgcosθ=ma，解得：a=gsinθ-μgcosθ=2m/s²
2s后下滑的位移為：x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}=\frac{1}{2}×2×{2}^{2}m=4m$
答：（1）此時(shí)物體所受的摩擦力的大小為2N，方向沿斜面向上；
（2）若撤去拉力F，物體沿斜面下滑的加速度為2m/s²，2s后物體下滑的位移為為4m

點(diǎn)評 本題主要考查了共點(diǎn)力平衡和牛頓第二定律，關(guān)鍵是正確的對物體受力分析即可求得