Question

（08年黃橋中學(xué)三模）（l4分）辨析題：如圖所示，木塊質(zhì)量m=0.78kg，在與水平方向成37°角、斜向右上方的恒定拉力F作用下，以a =2.0m/s²的加速度從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，在3s末時(shí)撤去拉力F。已知木塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.4，取重力加速度g＝10m/s²，sin37°＝0.60，cos37°＝0.80。求：拉力F的大小以及物體在5s內(nèi)滑行的總位移。

某同學(xué)是這樣分析的：由牛頓第二定律可得Fcosθ－μmg＝ma，可求出拉力F的大小。物體加速階段滑行的時(shí)間t₁＝3s，位移，末速度，減速階段滑行的時(shí)間t₂＝2s，加速度a'＝μg，可求出位移s₂，則滑行的總位移s＝s₁+s₂。你認(rèn)為這位同學(xué)的分析是否正確，若正確，請列式并完成計(jì)算；若不正確，請說明理由，并用你自己的方法算出正確的結(jié)果。

Answer 1

解析：

不正確。在外力F斜向上時(shí)摩擦力大小不等于μmg，而且物體在拉力撤去后繼續(xù)滑行的時(shí)間不是2s。   （1分）

 

（1）N+Fsinθ = mg   （2分）

 

Fcosθ-μN(yùn) = ma   （2分）

聯(lián)立方程組，解得拉力N  （2分）

 

（2）勻加速階段：m   （1分）

 

v₁=at₁=2×3=6m/s   （1分）

 

勻減速階段：a'= μg =0.4×10 = 4m/s²   （1分）

 

t₂= v/a' = 6/4 =1.5s   （1分）

 

s₂ = v₁t₂/2 = 6×1.5/2 = 4.5m   （1分）

 

物體在5s內(nèi)滑行的總位移s = s₁+s₂ = 9+4.5 = 13.5m   （2分）