Question

如图12所示，水平地面上有一质量m=4.6kg的金属块，其与水平地面间的动摩擦因数μ=0.20，在与水平方向成θ=37°角斜向上的拉力F作用下，以v=2.0m/s的速度向右做匀速直线运动。已知sin37º=0.60，cos37º=0.80，g取10m/s²。求：

（1）拉力的大小；

（2）若某时刻撤去拉力，金属块在地面上还能滑行多长时间。

Answer 1

（1）设在拉力作用下金属块所受地面的支持力为N，所受的滑动摩擦力为f，因金属块做匀速运动，金属块受力平衡，所以有  Fcosθ=f………………………………………（1分）

f=μN……………………………………………………………………………………（1分）

N+Fsinθ=mg……………………………………………………………………………（1分）

代入数据联立解得：F=10N …………………………………………………………（2分）

（2）撤去拉力后，金属块所受滑动摩擦力f ′=μmg  ……………………………（1分）

根据牛顿第二定律可知，其做匀减速运动的加速度a=μg=2.0m/s²………………（1分）

撤去拉力后，金属块还能滑行的时间t=v/a=1.0s…………………………………（1分）