解题思路:(1)对物体进行受力分析,求出物体所受合力,根据牛顿第二定律求出加速度;
(2)根据速度时间关系求出2s内的位移;
(3)4s后撤去力F,物体在摩擦力作用下做匀减速运动,求出撤去F时物体的速度,和摩擦力产生匀减速运动的加速度,根据运动学规律求解匀减速运动的位移.
(1)对物体进行受力分析,如图所示:
水平方向:Fx=Fcos37°-f=ma
竖直方向:Fy=N+Fsin37°-mg=0
滑动摩擦力大小为:f=μN
此时物体的加速度为:
a=
Fcos37°−μ(mg−Fsin37°)
m=
10×0.8−0.2(1×10−10×0.6)
1m/s2=7.2m/s2;
(2)物体在2s内的位移为:x=
1
2at2=
1
2×7.2×22m=14.4m
(3)物体4s后的速度为:v=at=7.2×4=28.8m/s,
撤去外力F后物体在摩擦力作用下做匀减速运动,根据牛顿第二定律,物体做减速运动加速度的大小为:
a′=
μmg
m=μg=0.2×10m/s2=2m/s2
物体匀减速运动的初速度为v=28.8m/s,加速度大小为a′=2m/s2,所以物体匀减速运动的位移:
x′=
v2
2a′=
28.82
2×2m=207.36m
答:(1)物体的加速度为7.2m/s2;
(2)2s末物体的位移多大14.4m;
(3)4S后撤去F物体还能运动多远207.36m.
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;力的合成与分解的运用.
考点点评: 本题的关键是根据受力分析求出物体加速运动时所受合力,根据牛顿第二定律求出加速度再由运动学公式分析物体的运动,注意撤去外力F后,物体所受摩擦力是变化的,这是许多同学易犯的错误.