问题 计算题

质量为m =1kg的物体,在与水平面成θ =37角的恒力F作用下,沿水平面以v=10m/s的速度匀速运动。物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.5。物体通过某一位置时计t = 0。在t =1s时,撤去力F,求:(sin37o="0.6" ,cos37o="0.8" ,g=10N/kg)

(1)恒力F的大小;

(2)计时后4s内物体的位移。

答案

(1) F=10N   (2)20m

题目分析:(1)撤去F之前,物体受力如图,为正压力,

Ff为摩擦力,由平衡条件有

Fcosθ-Ff=0                                 …………(2分)

-mg-Fsinθ=0             …………(2分)

又Ff                                   …………(1分)

联立方程,代入数据得 F=10N …………(1分)

(2)撤去F后物体做匀减速直线运动,加速度大小为a,经t2时间停下来。由牛顿第二定律有

μmg=ma                                   (2分)

由运动学公式有

0=v-at2                                        …………(1分)

联立方程,代入数据得t2=2s。…………(1分)

计时后4s内物体匀速运动t1=1s,减速运动t2=2s后静止,总位移为x,由运动学公式有

               …………(2分)

点评:本题学生要画出物体的受力示意图,要求用铅笔,尺子作图,作图要规范,撤去F后要先算出物体做匀减速直线运动的时间,去分析物体是否静止。

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