Question

如圖所示，質量為0.78kg的金屬塊放在水平地面上，在大小為3.0N、方向與水平方向成37°角的拉力F作用下，以4.0m/s的速度沿地面向右做勻速直線運動．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s²．求：
（1）金屬塊與地面間的動摩擦因數；
（2）如果從某時刻起撤去拉力F，此后金屬塊的加速度大小；
（3）撤去拉力F后金屬塊在地面上還能滑行多遠？

Answer 1

分析：（1）對物體受力分析，通過共點力平衡求出動摩擦因數的大小．
（2）撤去拉力后，求出合力的大小，根據牛頓第二定律求出加速度的大小．
（3）通過速度位移公式求出撤去拉力F后金屬塊在地面上滑行的距離．

解答：解：（1）取物體運動方向為正，由平衡條件有
Fcosθ-f=0         N=mg-Fsinθ        又f=μN
所以有μ=

Fcosθ

mg-Fsinθ

=0.4                                 
（2）由牛頓第二定律有-μmg=ma    
a=-μg=-0.4×10m/s²=-4 m/s²    
所以加速度大小為4 m/s²    
（3）據0-v₀²=2as，有s=

-v02

2a

=2m          
答：（1）金屬塊與地面間的動摩擦因數為0.4；
（2）如果從某時刻起撤去拉力F，此后金屬塊的加速度大小為4 m/s²；
（3）撤去拉力F后金屬塊在地面上還能滑行2m

點評：本題綜合考查了共點力平衡、牛頓第二定律和運動學公式，知道加速度是聯系力學和運動學的橋梁．