问题 问答题

如图所示,质量为2kg的物体放置在水平地面上,在大小为10N、方向与水平面成37°角斜向上的拉力作用下,由静止开始做匀加速直线运动,4s内物体的位移为9.6m,

试求:

(1)物体与水平面间的动摩擦因数;

(2)若4s末撤去拉力,则物体继续前进的最大位移.

答案

(1)由s=

1
2
at2,物体在前4s内的加速度为   a1=
2s
t21
=
2×9.6
42
m/s2=1.2 m/s2   

物体共受到四个力的作用:重力G,拉力F,支持力FN1,滑动摩擦力F3,建立图示坐标系,由牛顿第二定律F=ma

Fcosθ-μFN1=ma1                                

Fsinθ+FN1-mg=0                                

解得μ=

Fcosθ-ma
mg-Fsinθ
=
10×0.8-2×1.2
2×10-10×0.6
=0.4       

(2)撤去拉力时,物体的速度为vt=a1t1=1.2×4 m/s=4.8 m/s    

撤去拉力后,物体共受到三个力的作用:重力G,支持力FN2,滑动摩擦力F4,物体做匀减速运动,设加速度为a2,此时建立图示坐标系,由牛顿第二定律F=ma-μFN2=ma2         

 FN2-G=0            

解得a2=-μg=-0.4×10 m/s2=-4 m/s2

则s2=

v2t
-
v20
2a2
=
0-4.82
2×(-4)
m=2.88m

单项选择题
多项选择题