Question

12．一个与水平方向成37°角的力F=30N作用在一个质量M=2kg的物体上，如图所示，物体在水平面上从A点由静止拉动23m后撤去F，动摩擦因数μ=0.5，g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）有F作用时物体的加速度的大小；
（2）拉力作用结束时物体的速度；
（3）撤去拉力后物体还能运动的距离．

Answer 1

分析 （1）在力F作用下对物体受力分析由牛顿第二定律求的加速度；
（2）在拉力作用下由速度位移公式求的速度；
（3）由牛顿第二定律求的加速度，由速度位移公式求的位移

解答 解：（1）第一段路程由牛顿第二定律
Fcos37°-μ（Mg-Fsin37°）=Ma₁ 
解得a₁=11.5m/s²                      
（2）达到的最大速度为v，则v²=2a₁s₁
解得v=23m/s                           
（3）第二段路程由牛顿第二定律得
μMg=Ma₂
由速度位移公式得
v²=2a₂s₂
解得s₂=52.9m
答：（1）有F作用时物体的加速度的大小11.5m/s²；
（2）拉力作用结束时物体的速度为23m/s；
（3）撤去拉力后物体还能运动的距离为52.9m．

点评 加速度是联系力学和运动学的桥梁，通过加速度可以根据力求运动，也可以根据运动求力．