Question

如图所示，质量为4.0kg的物体在与水平方向成37°角、大小为20.0N的拉力F作用下，沿水平面由静止开始运动，物体与地面间动摩擦因数为0.20，（取g=10m/s²，已知cos37°=0.8，sin37°=0.6）；求：
（1）物体的加速度大小；
（2）经过2s撤去F，再经3s时物体的速度大小．

Answer

（1）物体受重力、拉力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律求出物体的加速度大小．
（2）先求出2s末的速度，再根据牛顿第二定律求出撤去F后的加速度，判断物体经过多长时间停止运动，判断再经过3s的运动状态，根据运动学公式求解．
【解析】
（1）物体受力如图所示，在x轴方向对物体运用牛顿第二定律得：Fcosθ-Ff=ma
在y轴方向由平衡条件得：Fsinθ+FN-mg=0
又因为：Ff=μFN
联立以上三式代入数据解得：=2.6m/s2  
（2）设经过2s时的速度为v1，由匀变速运动公式得：v1=at1=5.2m/s  
撤去F后，据牛顿第二定律有：-μmg=ma'
解得：a′=-μg=-0.20×10 m/s2=-2.0 m/s2
由于=2.6s＜3 s=（5-2）s             
则撤去F后，再经3s，即5s末时速度为：v'=0   
答：（1）物体的加速度大小为2.6m/s2；
（2）经过2s撤去F，再经3s时物体的速度大小为0．