Question

（8分）如圖所示，水平地面上有一質量m=11.5kg的金屬塊，其與水平地面間的動摩擦因數μ=0.20，在與水平方向成θ=37°角斜向上的拉力F=50N作用下，由靜止開始向右做勻加速直線運動。已知sin37º=0.60，cos37º=0.80，g取10m/s²。求：

（1）地面對金屬塊的支持力大小；
（2）金屬塊在勻加速運動中的加速度大小；
（3）金屬塊由靜止開始運動2.0s的位移大小。

Answer 1

（1）F_N=85N（3分）；（2）a=2.0m/s²（3分）；（3）x=4.0m（2分）。

試題分析：（1）對物體進行受力分析可得，水平方向上物體受到拉力F沿水平方向上的分量和滑動摩擦力的大小；豎直方向受到拉力F沿豎直方向的分量與物體重力的大小。
設物體受支持力為F_N，故物體豎直方向受力平衡（2分）
解得F_N=85N（1分）
（2）設金屬塊勻加速過程的加速度大小為，根據牛頓第二定律，在水平方向上受力分析可得
（2分），解得a=2.0m/s²（1分）
（3）根據運動學公式可得，金屬塊的初速度為0，加速度已知，則2s內的位移 （1分），
解得 x=4.0m（1分）