Question

质量为m=1kg的物体在水平轨道上向右运动，当物体的速度v₀=27m/s时，对物体施加一方向斜向左下方与水平面成37°的恒力F=20N，如图所示．已知物体与轨道之间的动摩擦因数为μ=0.5，取g=10m/s²，求此后物体向右运动的最大距离．（cos37°=0.8．sin37°=0.6）

Answer 1

分析：对物体进行受力分析，根据力的合成与分解求出合力，根据牛顿第二定律求出加速度，再根据位移速度公式求解物体向右运动的最大距离．

解答：解：物体向右做匀减速直线运动，受力如图所示，设此过程中物体的加速度为a，根据牛顿第二定律有：
Fcos37°+f=ma
N=mg+Fsin37°
又因为f=μN
联立方程解得：a=

F(cos37°+μsin37°)+μmg

m

代入数据解得：a=27m/s²
又：0-

v

2 0

=2(-a)s
则，物体向右运动的最远距离为：s=

0-v_2

2(-a)

=

0-272

2(-27)

m=13.5m      
答：此后物体向右运动的最大距离为13.5m

点评：本题主要考查了牛顿第二定律和运动学基本公式的直接应用，解题的关键是正确对物体进行受力分析，难度适中．