Question

【题目】如图所示，质量m=2kg的物体静止在水平地面上，物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.5，现对物体施加如图所示的力F，F=10N、方向与水平方向的夹角θ=37°，且sin37°=0.6，经t=10s后撤去力F，再经一段时间，物体静止，取g=10m/s2．则：

（1）物体运动过程中的最大速度是多少？

（2）物体运动的总位移是多少？

Answer 1

【答案】（1）5m/s （2）27.5m

【解析】

（1）以物体为研究对象，受到重力、弹力、摩擦力和拉力F，如图所示：

根据牛顿第二定律得：

则物体受到的摩擦力为：

根据牛顿第二定律得

解得：

又由于撤掉F后，物体在摩擦力的作用下做匀减速直线运动，所以10s时物体具有最大速度：

（2）10s内的位移为：

当撤掉F后，物体在摩擦力的作用下做匀减速直线运动，据牛顿第二定律得匀减速的加速度为：

据运动学公式可知：

解得：

所以总位移为：

代入数据解得：