问题
问答题
如图所示,工人用绳索拉铸件,从静止开始在水平面上前进.已知铸件的质量是20kg,工人用F=60N的力拉铸件,绳跟水平方向的夹角为37°并保持不变,经4s后松手,铸件在水平面上继续滑行了0.56s后停止运动.求:物体与水平面间的动摩擦因数μ和物体的总位移S.(已知 sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
答案
(1)加速过程,物体受拉力、重力、支持力和滑动摩擦力,根据牛顿第二定律,有:
水平方向:Fcos37°-Ff=ma1 ①
竖直方向:Ff=μ(G-Fsin370) ②
其中:Ff′=μG ③
减速过程,根据牛顿第二定律,有:Ff′=ma2 ④
根据速度时间关系公式,有:
a1t1=a2t2 ⑤
联立方程①②③④⑤,得:
t1=μgt2Fcos370-μ(mg-Fsin370) m
代入数据,解得:μ=0.25
(2)物体的最大加速度为:v=a2t2=1.4m/s;
根据平均速度公式,有:s=
(t1+t2)=3.192mv 2
答:物体与水平面间的动摩擦因数μ为0.25,物体的总位移S为3.192m.