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试题详情及答案解析
如图所示,质量为m=2kg的物体放在粗糙的水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2,物体在方向与水平面成α=37°斜向下、大小为10N的推力F作用下,从静止开始运动,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2。若5s末撤去F,求:

(1)5s末物体的速度大小;(2)前9s内物体通过的位移大小
答案:(1)7.0m/s ;(2)29.75m ;
试题分析:(1)物体受力如图所示,据牛顿第二定律有

竖直方向上 N-mg-Fsinα="0"
水平方向上 Fcosα-f="ma"
又 f="μN"
解得
则5s末的速度大小  υ5=at1=1.4×5m/s=7.0m/s
(2)前5s内物体的位移s1=1/2at12=17.5m
撤去力F后,据牛顿第二定律有-f′=ma′
N′-mg=0
又f′=μN′
解得   a′=-μg=-2m/s2
由于  t=-υ5/ a′=3.5s<t2=(9-5)s=4s
故物块已停止 s2=-υ52/2 a′=12.25m
则前8s内物体的位移大小  s=s1+s2=29.75m
考点:牛顿第二定律的综合应用.