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某物体质量为m=4kg,与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.5.如图所示,物体在与水平方向成θ=37°角的恒力F作用下,从静止起开始向右加速运动,经过tl=2.0s后撤

问题描述:

某物体质量为m=4kg,与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.5.如图所示,物体在与水平方向成θ=37°角的恒力F作用下,从静止起开始向右加速运动,经过tl=2.0s后撤去恒力F物体继续向前运动t2=4.0s后停下.求;恒力F的大小和物体的总位移x.

网友答案:
解:
撤去力F后,物体所受合力为摩擦力,f=μmg=ma,所以物体的加速度为:a=μg=5m/s2
又Vt=V0+at
所以可得:0=Vm-at,
所以最快速度Vm=20m/s
由前面可知,F作用在物体上2秒后物体的速度达到20m/s
则有:
20=0+a0t
解得:
a0=10m/s2
由牛顿第二定律得:
Fcos37°-μ(mg-Fsin37°)=ma0
解得:
F=55N
这一段时间的位移:S2==20m
撤去力F后的位移:S1==40m
总位移S=40m+20m=60m
答:
拉力为55N
总位移为:60m
解析分析:由受力分析可以得到恒力作用时的合力,由此可以得到物体的加速度,再由撤去拉力后物体只受摩擦力,可以得到撤去后的加速度,然后列速度方程可解的拉力
得到拉力之后,可以得到撤去拉力时的速度,由此可以求得总位移.

点评:本题是牛顿定律比较综合的应用,要熟练掌握运动分析,双过程结合的题目,重点要找结合点的速度.
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