解题思路:根据牛顿第二定律求出在推力作用下的加速度,结合位移时间公式求出匀加速直线运动的位移,速度时间公式求出匀加速运动的末速度,撤去拉力后,根据牛顿第二定律求出匀减速运动的加速度,结合速度位移公式求出匀减速运动的位移,从而得出总位移的大小.
根据牛顿第二定律得:
a=
Fcosθ−μ(mg+Fsinθ)
m=
10×
3
2−0.1×(20+10×
1
2)
2≈3m/s2,
则匀加速直线运动的位移为:
x1=
1
2at12=
1
2×3×25m=37.5m,
匀加速运动的末速度为:
v=at1=3×5=15m/s,
匀减速运动的加速度大小为:
a′=μg=0.1×10=1m/s2,
则匀减速运动的位移大小为:
x2=
v2
2a′=
225
2m=112.5m
总位移大小为:x=x1+x2=37.5+112.5m=150m.
答:木块在水平面上运动的总位移为150m.
点评:
本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
考点点评: 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,注意撤去拉力前后的摩擦力大小不同.