问题 问答题

如图所示,质量m=4.0kg的物体与地面的动摩擦因数μ=0.50,物体在与地面成θ=37°的恒力F作用下,由静止开始运动,运动0.20s撤去F,又经过0.40s物体刚好停下.(sin37°=0.60)求:

(1)撤去F后物体运动过程中加速度的大小;

(2)撤去F时物体的速度;

(3)F的大小.

答案

(1)撤去F后物体的受力情况如图1所示,根据牛顿运动定律

f=μmg=ma

解得a=μg=5.0m/s2

(2)设撤去F时物体的速度为v,

因为0=v-at   所以v=2.0m/s

(3)物体受恒力F作用时的受力情况如图2所示,设物体在F作用过程中的加速度为a′,则a′=

v
t′
=10m/s2

根据牛顿运动定律Fcosθ-f′=ma′

N′+Fsinθ-mg=0

又因为f′=μN′所以F=54.5N   

答:(1)撤去F后物体运动过程中加速度的大小为5.0m/s2

(2)撤去F时物体的速度为2.0m/s.

(3)F的大小为54.5N.

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