Question

如圖所示一個靜止在水平面上的物體，質(zhì)量是2kg，在水平方向受到5N的拉力由靜止開始做勻加速直線運動，物體跟水平面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1．求：（g取10m/s²）
（1）求物體在4s末的速度；（6m/s）
（2）若在4s末撤去拉力，求物體滑行時間．（6s）
（3）求物體的總位移．（30m）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)牛頓第二定律求出物體的加速度，然后根據(jù)勻變速直線運動的速度時間公式求出4s末的速度．
（2）撤去外力，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，根據(jù)勻變速直線運動速度時間公式求出滑行的時間．
（3）物體的位移等于勻加速直線運動的位移和勻減速直線運動的位移之和．

解答：解：（1）根據(jù)牛頓第二定律，有F-μmg=ma，則a=

F-μmg

m

=

5-0.1×20

2

m/s2=1.5m/s2．
則v=at=1.5×4m/s=6m/s．
故物體在4s末的速度為6m/s．
（2）撤去外力后的加速度a′=

μmg

m

=μg=1m/s2
則t=

0-v

a′

=

-6

-1

s=6s．
故物體滑行時間為6s．
（3）物體勻加速直線運動的位移x1=

1

2

at2=

1

2

×1.5×16m=12m
物體做勻減速直線運動的位移x2=vt′+

1

2

a′t′2=6×6-

1

2

×1×36m=18m
則總位移x=x₁+x₂=30m
故物體的總位移為30m．

點評：動力學(xué)問題中加速度是聯(lián)系力學(xué)和運動學(xué)的橋梁，通過加速度，可以根據(jù)力求運動，可以根據(jù)運動求力．