Question

13．如图所示，质量为1千克的物体放在水平面上，它与水平面间的动摩擦因数为μ=0.5，对物体施加一个大小为F=10N，方向与水平成37°角的外力作用，使物体由静止开始沿水平面运动，经过5s撤去力F，则撤去外力F后再经过4s时物体的速度多大？（g=10m/s²）

Answer 1

分析 对物体受力分析，根据牛顿第二定律求出物体的加速度，根据速度时间公式求出5s末的速度．
撤去拉力后，根据牛顿第二定律求出加速度的大小，判断物体的状态，确定其速度．

解答 解：F撤去前，根据牛顿第二定律得物体的加速度为：
 a=$\frac{Fcos37°-μ（mg-Fsin37°）}{m}$=$\frac{10×0.8-0.5×（10-10×0.6）}{1}$=6m/s²．
5s末的速度为：v=at=6×5m/s=30m/s．
撤去F后物体的加速度大小为：a′=$\frac{μmg}{m}$=μg=5m/s²．
物体还能滑行的时间为：t₀=$\frac{v}{a′}$=$\frac{30}{5}$=6s．
则撤去外力F后再经过4s时物体的速度为 v′=v-at′=30-5×5=5m/s
答：撤去外力F后再经过4s时物体的速度为5m/s．

点评 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，注意撤去拉力后摩擦力大小发生变化，动摩擦因数不变，．