如图所示，质量m=4kg的物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.5，在与水平成θ=37°．角的恒力F作用下，从静止起向右前进t1=2.0s后撤去F，又经过t2=4.0s物体刚好停下．求：F的大小、最大速度Vm、总位移S．（sin37°=0.6，g=10m/s2）
问题描述：
如图所示，质量m=4kg的物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.5，在与水平成θ=37°．角的恒力F作用下，从静止起向右前进t1=2.0s后撤去F，又经过t2=4.0s物体刚好停下．求：F的大小、最大速度Vm、总位移S．（sin37°=0.6，g=10m/s2）
答
前2 s，由牛顿第二定律得
Fcosθ-f=ma1
Fsinθ+N=mg
又f=μN
∴Fcosθ-μ（mg-Fsinθ）=ma1
后4s内，物体做匀减速直线运动 f=μmg=ma2
得a2=μg=5 m/s2
由题可知：vm=a1t1=a2t2
∴a1=
=10 m/s2
a2t2
t1
则最大速度 vm=a1t1=10×2=20 m/s
由①式得：F＝
=ma1+μmg cosθ+μsinθ
N=54.55N 4×10+0.5×4×10 0.8+0.5×0.6
总位移：S=S1+S2=
=10×6 m=60 m
Vm(t1+t2) 2
答：F的大小为54.55N、最大速度Vm为20m/s，总位移S为60m．
答案解析：物体先做匀加速直线运动，后匀减速直线运动，根据牛顿第二定律求出匀加速过程的加速度与F的关系式及匀减速运动的加速度，根据速度公式得到撤去F时物体的速度v与tl、t2的关系式，即可求得匀加速运动的加速度，联立求出F．刚撤去F时，物体的速度最大，由速度公式求解最大速度．根据位移公式分别求出两段位移，再求解总位移．
考试点：牛顿第二定律．
知识点：本题属于知道运动情况求解运动情况的类型，关键要抓住两个过程之间内在联系，通过求解加速度来求F．