Question

【題目】如圖所示，一質量m=4kg物體靜止在水平地面上，在斜向上的恒力F拉動下，開始向右運動．已知力F=25N，物體與地面間動摩擦因數=0.4，力F與水平方向的夾角θ=37°．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）．如果力F作用t=4s后撤去，則物體一共能在在水平面上運動多遠？

Answer 1

【答案】解：前4s，由牛頓第二定律得：

Fcosθ﹣μ（mg﹣Fsinθ）=ma1，

解得：a1=2.5m/s2，

物體的位移：s1= a1t12= ×2.5×42=20m，

撤去外力時物體的速度：v=a1t1=2.5×4=10m/s，

撤去恒力F后，由牛頓第二定律得：

μmg=ma2，解得：a2=μg=4m/s2，

撤去外力后物體的位移：s2= ，

物體的總位移：s=s1+s2=32.5m

答：物體一共能在在水平面上運動了32.5m

【解析】典型的已知物體的受力情況求物體的運動狀態，用牛頓第二運動定律結合運動學知識列式求解。
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解力的合成的相關知識，掌握求幾個已知力的合力，叫做力的合成；共點的兩個力（F 1 和F 2 ）合力大小F的取值范圍為:|F 1 -F 2 |≤F≤F 1 +F 2，以及對勻變速直線運動的速度、位移、時間的關系的理解，了解速度公式：V=V0+at；位移公式：s=v0t+1/2at2；速度位移公式：vt2-v02=2as；以上各式均為矢量式，應用時應規定正方向，然后把矢量化為代數量求解，通常選初速度方向為正方向，凡是跟正方向一致的取“+”值，跟正方向相反的取“-”值．