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如图所示,放置于水平地面质量是10 kg的物体,在与水平方向成37的斜向右上方的拉力F=100 N的作用下,由静止开始沿水平地面做直线运动,物体与地面间的动摩擦因数为=0.5(sin 37=0.6,cos 37=0.8,g取10 m/s2),试求:(1)5 s末物体的速度大小和5 s内物体的位移;(2)拉力F多大时物体可以做匀速直线运动?解析:(1)以物体为研究对象进行受力分析,建立直角坐标系如图所示,根据牛顿第二定律得,x方向有Fcos 37-Ff=may方向有Fsin 37+FN-mg=0又Ff=FN联立解得a=6 m/s25 s末物体的速度大小v=at=65 m/s=30 m/s5 s内物体通过的位移(2)物体做匀速运动时加速度为零,可得Fcos 37-(mg-Fsin 37)=0解得F=45.5 N。答案:(1)30 m/s75 m(2)45.5 N
