Question

一質(zhì)量為5kg的滑塊在F=15N的水平拉力作用下，由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，若滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因素是0.2，g取10m/s²，問(wèn)：
（1）滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度是多大？
（2）滑塊在力F作用下經(jīng)5s，通過(guò)的位移是多大？
（3）如果力F作用8s后撤去，則滑塊在撤去F后還能滑行多遠(yuǎn)？

Answer 1

分析：（1）滑塊豎直方向受力平衡，在水平方向受到水平拉力和滑動(dòng)摩擦力，由牛頓第二定律求解加速度．
（2）由位移公式x=

1

2

at2求出滑塊在力F作用下經(jīng)5s通過(guò)的位移．
（3）力F作用8s后撤去時(shí)速度為v=at，根據(jù)動(dòng)能定理求解滑塊在撤去F后還能滑行的距離．

解答：解：（1）由牛頓第二定律得
F-μmg=ma
得a=

F-μmg

m

=1m/s2
（2）滑塊在力F作用下經(jīng)5s，通過(guò)的位移是x=

1

2

at2=

1

2

×1×52m=12.5m
（3）撤去力F時(shí)物體的速度v=at=1m/s²×8s=8m/s
根據(jù)動(dòng)能定理得：-μmgs=0-

1

2

mv2
解得，s=

v2

2μg

=

82

2×0.2×10

m=16m．
答：（1）滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度是1m/s²．
（2）滑塊在力F作用下經(jīng)5s，通過(guò)的位移是12.5m．
（3）如果力F作用8s后撤去，滑塊在撤去F后還能滑行16m．

點(diǎn)評(píng)：加速度是聯(lián)系力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的橋梁，在本題中是關(guān)鍵的量．第3問(wèn)也可以這樣求解：撤去力F后物體的加速度為a′=-μg=-2m/s²，滑行的距離為s=

v2

2a

=16m．