Question

【題目】如圖所示，一質量為m=5kg的滑塊放置在水平地面上，在一個斜向上、與水平方向夾角為θ=37°、F=25N的拉力作用下，使滑塊從靜止開始向右運動，滑塊與水平地面間的動摩擦因數為μ=0.2，若10s后撤去拉力F，（g=10m/s2、sin37°=0.6、cos37°=0.8）求：

（1）物體受到的摩擦力；
（2）撤去拉力時滑塊的速度；
（3）撤去拉力后物體經多長時間停止．

Answer 1

【答案】
（1）解：在豎直方向上上有：Fy=Fsinθ=25×0.6N=15N

FN=G﹣Fy=50﹣15N=35N

則摩擦力的大小f=μFN=0.2×35N=7N

答：物體受到的摩擦力為7N；

（2）Fx=Fcosθ=25×0.8N=20N

根據牛頓第二定律得，

Fx﹣f=ma，

則滑塊在撤去拉力時的速度v=at=2.6×10m/s=26m/s

答：撤去拉力時滑塊的速度為26m/s；

（3）撤去力F后有f=μG=μmg=ma'得 a'=μg=2m/s2

答：撤去拉力后物體經13s時間停止．

【解析】對物體分析，根據豎直方向上合力為零求出支持力的大小，結合滑動摩擦力公式求出摩擦力的大小．

根據牛頓第二定律求出滑塊的加速度，結合速度時間公式求出滑塊的速度．

根據牛頓第二定律求出滑塊在撤去拉力后的加速度，結合速度時間公式求出滑塊速度減為零的時間．