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。
(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=μ …………(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。