如图所示,质量为m=1kg的物体在与水平方向成α=37°的拉力F=10N的作用下,在动摩擦因数为μ=0.2的水平面上由静

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  • 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.