解题思路:(1)以刷子为研究对象,分析受力情况:重力mg、推力F、天花板的弹力和摩擦力.根据牛顿第二定律,采用正交分解求解加速度;
(2)刷子做初速度为零的匀加速运动,由位移公式
L=
1
2
a
t
2
可以求出所需时间大小.
(1)以刷子为研究对象,分析受力情况,如图所示:
根据牛顿第二定律得:
(F-mg)sinθ-f=ma…①
(F-mg)cosθ-FN=0…②
又 f=μFN…③
联立①②③解得:a=2m/s2.
(2)刷子做匀加速运动,初速度为零,位移为L=4m,则由运动学公式得:
L=
1
2at2
解得:t=
2L
a=2s
答:(1)刷子沿天花板向上运动的加速度为a=2m/s2;
(2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间为2s.
点评:
本题考点: 牛顿第二定律;力的合成与分解的运用.
考点点评: 本题是动力学中第一类问题:知道受力情况,确定物体的运动情况,关键是求解加速度.