如图所示,质量为m=4kg的物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.2,现用F=25N与水平方向成θ=37°的力拉物体,使物体由静止开始做匀加速运动:(1)求物体的加速度的大小?(2)若F作用t=4s后即撤除,此后物体还能运动多久?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
问题描述:
如图所示,质量为m=4kg的物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.2,现用F=25N与水平方向成θ=37°的力拉物体,使物体由静止开始做匀加速运动:
(1)求物体的加速度的大小?
(2)若F作用t=4s后即撤除,此后物体还能运动多久?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
答
(1)对物体受力分析,进行正交分解.根据牛顿第二定律有:Fcosθ-Ff=ma
Ff=μFN=μ(mg-Fsinθ)=5N
解得:a=
=Fcosθ−Ff
m
m/s2=3.75m/s225×0.8−5 4
(2)4s末物体的速度为:v=at=3.75×4m/s=15m/s
撤去F后物体的加速度为:a=μg=0.2×10m/s2=2m/s2
故物体还可以运动的时间为:t=
=v a
s=7.5s15 2
答:(1)物体的加速度的大小为3.75m/s2.
(2)若F作用t=4s后即撤除,此后物体还能运动7.5s.
答案解析:(1)对物体受力分析,运用正交分解,结合牛顿第二定律求出物体的加速度大小.
(2)根据匀变速直线运动的公式求出4s末的速度,再根据牛顿第二定律求出物体的加速度,再根据速度时间公式求出物体还能滑行的时间.
考试点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系.
知识点:解决本题的关键能够正确地进行受力分析,运用牛顿第二定律和运动学公式进行求解,注意撤去外力前后的加速度不同.