Question

如图所示，物体的质量为m=4kg，与水平地面间的动摩擦因数为0.2，在倾角为37，F=10N的恒力作用下，由静止开始运动，当t=5s时撤去F，求（1）物体做加速运动时的加速度；（2）物体一共运动了多远．（g=10m/s²）

Answer

对物体受力分析可知，物体的运动可以分为两个运动过程，先是匀加速直线运动，后是匀减速直线运动，由牛顿第二定律求出加速度，再由匀变速直线运动的规律求解即可．
【解析】
（1）物体在力F作用下做初速度为零的加速运动，受力如图
水平方向有：Fcos37°-f=ma  
竖直方向有：Fsin37°+N-mg=0  
摩擦力：f=μN    
带入数据解得：a=0.3m/s2
（2）撤去F之前做匀加速运动，其位移为：
=3.75m．
撤去外力F后物体在滑动摩擦力作用下做匀减速运动，
加速度为：a′=-μg=-2m/s2，
匀减速运动的初速度为：υ=at=0.3×5=1.5m/s
末速度速度为0        
所以匀减速运动的位移为：
=0.5625m．
所以物体一共运动的位移：
x=x1+x2=3.75+0.5625=4.3125m．
答：（1）物体做加速运动时的加速度为0.3m/s2；
    （2）物体一共运动了4.3125m．