问题 计算题

如图所示,一个放置在水平台面上的木块,其质量为2kg,受到一个斜向下的、与水平方向成37°角的推力F=10N的作用,使木块从静止开始运动,4s后撤去推力,若木块与水平面间的动摩擦因数为0.1。求:

(1)撤去推力F时木块的速度为多大?

(2)撤去推力F到停止运动过程中木块的加速度为多大?

(3)木块在水平面上运动的总位移为多少?

答案

解:(1)如图所示,撤去力F之前,由牛顿第二定律得:

水平方向:Fcos37°-f=ma ①

竖直方向:N-mg-Fsin37°=0 ②

又有:f=μN ③

由①②③得:a1=2.7m/s2

由运动学公式:vt=v0+at

得,撤去力F时物块速度v=10.8m/s ⑤

(2)撤去力F后,由牛顿第二定律F=ma

得物块加速度a2==μg ⑥

解得a2=1m/s2

(3)由运动学公式:及④式得

撤去力F时物块位移s1=21.6m  ⑧

由位移公式s=及⑥式 

得撤去力F后物块位移s2=58.32m  ⑨

故物块在水平面上的总位移s=s1+s2=79.92m  ⑩

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