题目

质量为m＝2 kg的物体静止在水平面上，物体与水平面之间的动摩擦因数μ＝0.5，现在对物体施加如图所示的力F，F＝10 N，θ＝37°(sin 37°＝0.6)，经t1＝10 s后撤去力F，再经一段时间，物体又静止，(g取10 m/s2)求： （1） 物体运动过程中最大速度是多少？． （2） 物体运动的总位移是多少？ 答案： 解: 撤去F前 10s 一直做匀加速直线运动，对物体受力分析如图甲，有： 竖直方向根据平衡条件有： Fsinθ+N1=mg ， 水平方向根据牛顿第二定律有： Fcosθ−f=ma1 而且： f=μN1 代入数据解得： a1=0.5m/s2 ，则 vm=a1t=0.5×10m/s=5m/s 故物体运动过程中最大速度为 5m/s ； 解: 前 10s 内的位移为 s1=12a1t2=12×0.5×102m=25m 撤去F后对物体受力分析如图乙所示： 匀减速直线运动的加速度为： a'=−μmgm=−μg=−0.5×10m/s2=−5m/s2 位移为： s'=−vm2−2a'=−52−2×5m=2.5m 则总位移为： s总=s1+s'=25m+2.5m=27.5m   故物体运动的总位移是 27.5m 。

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