Question

14．图中F=10$\sqrt{2}$N，与水平面间夹角θ=45°，物体重20N，物体与水平面间动摩擦因数为μ=0.4，
求（1）画出物体受力图；
（2）物体的加速度；
（3）物体从静止开始第3秒内的位移大小．

Answer 1

分析 （1）对物体受力分析，作出受力示意图．
（2）应用牛顿第二定律求出加速度．
（3）应用匀变速直线运动的位移公式求出物体的位移．

解答 解：（1）物体受力如图所示：

（2）物体的质量：m=$\frac{G}{g}$=$\frac{20}{10}$=2kg，
由牛顿第二定律得，加速度：
a=$\frac{Fcosθ-μ（G-Fsinθ）}{m}$=$\frac{10\sqrt{2}cos45°-0.4×（20-10\sqrt{2}sin45°）}{2}$=3m/s²；
（3）物体做初速度为零的匀加速直线运动，
3s内的位移：x=$\frac{1}{2}$at²=$\frac{1}{2}$×3×3²=13.5m；
2s内的位移：x=$\frac{1}{2}$at²=$\frac{1}{2}$×3×2²=6m；
第3秒内的位移大小为7.5m．
答：（1）物体受力图如图所示；
（2）物体的加速度大小为3m/s²，方向：水平向右；
（3）物体从静止开始第3秒内的位移大小为7.5m．

点评 本题考查了受力分析、求加速度与位移问题，分析清楚物体的受力情况与运动过程是解题的前提关键，应用牛顿第二定律与运动学公式可以解题．