13.如图所示,在与水平方向成53°的斜向上拉力F作用下,质量为0.4kg的小物块从静止开始沿水平地面做匀加速直线运动,经2s运动的距离为6m,随即撤掉F,小物块运动一段距离后停止.已知物块与地面之间的动摩擦因数μ=0.5,sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2.求:
(1)物块运动的最大速度;
(2)F的大小.
(1)(2)3.2N
(1)物块运动2s时速度最大.由运动学公式有:
可得物块运动的最大速度为:
(2)物块匀加速直线运动的加速度为:.设物块所受的支持力为N,摩擦力为f,根据牛顿第二定律得:Fcosθ﹣f=ma,Fsinθ+N﹣mg=0,又 f=μN
联立解得:F=3.2N
答:(1)物块运动的最大速度是6m/s;(2)F的大小是3.2N.
(1)物块做匀加速直线运动,运动2s时速度最大.已知时间、位移和初速度,根据位移等于平均速度乘以时间,求出物块的最大速度.
(2)由公式v=at求出物块匀加速直线运动,由牛顿第二定律求F的大小.
本题关键知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,要注意撤去F前后摩擦力的大小是变化的,但动摩擦因数不变.