Question

质量为m=2kg的物体，放在水平面上，它们之间的动摩擦因数μ=0.5，现对物体施加大小为F，方向与水平成θ=37°（（sin37°=0.6，cos37°=0.8）角斜向上的作用力，如图所示，（g=10 m/s²）求：
（1）对物体施加多大的作用力物体恰好匀速运动？
（2）物体在F=20N作用下从静止开始，经5s通过的位移是多大？
（3）如果力F=20N，作用5s而撤去，则物体在撤去F后还能滑行多远？

Answer

（1）物体受到重力、支持力、拉力和摩擦力处于平衡，根据共点力平衡求出拉力的大小．
（2）根据牛顿第二定律求出在F=20N作用下物体的加速度，根据匀变速直线运动的位移时间公式求出5s内的位移．
（3）求出5s末的速度，根据牛顿第二定律求出撤去拉力F后的加速度，根据匀变速直线运动的速度位移公式求出物体还能滑行多远．
【解析】
（1）由平衡条件得：Fcosθ=μ（mg-Fsinθ）
   代入得：F=N
答：当拉力F=N时物体恰好匀速运动．
（2）由牛顿第二定律得Fcosθ-μ（mg-Fsinθ）=ma
    代入得a=6m/s2
  由s=
代入得s=75m
答：经5s通过的位移是75m．
（3）v=at=30m/s
由牛顿第二定律得-μmg=ma′
由   0=v2+2 a′s′
联立以上，代入数据得s′=90 m．
答：物体在撤去F后还能滑行90m．