Question

如图，质量m＝2kg的物体静止于水平地面的A处，A、B间距L＝20m。用大小为30N，沿水平方向的外力拉此物体，经t₀＝2s拉至B处。（已知cos＝0.8，sin＝0.6，g取10m/s²）

（1）求物体与地面间的动摩擦因数μ；

（2）用大小为30N，与水平方向成的力斜向上拉此物体，使物体从A处由静止开始运动到达B处，在图上画出物体的受力图，并求到达B处时速度？

（3）上题中，若到达B处后撤销外力，则物体还能运动多长时间？

Answer

（1）0.5（2），21.45m/s（3）4.29s

【解析】

(1)根据位移时间关系可得：L＝，代入数据解得：

a＝10m/s2

由牛顿第二律有：

F﹣µmg＝ma

代入数据解得：

µ＝0.5

(2)作图如图所示；

根据牛顿第二定律可得：

代入数据解得：

a1＝11.5m/s2

根据速度位移关系可得： 代入数据解得：

vB≈21.45m/s

(3)撤销外力后，只在摩擦力作用下向左匀减速运动，到停止为止，根据牛顿第二定律可得：

µmg＝ma2

解得加速度大小为：

a2＝5m/s2

根据速度时间关系可得：vB＝a2t，代入数据解得：

t＝4.29s