Question

14．把一個質(zhì)量m=2kg的物體放在水平面上，用F=12N的水平拉力使物體從靜止開始運動，物體與水平面間的摩擦因素為μ=0.2．物體運動t=2s撤去拉力，g取10m/s²．試求：
（1）2s末物體的瞬時速度；
（2）撤去拉力后物體在水平面上還能滑行的最大距離．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)勻變速直線運動的運動學(xué)公式求出加速度的大小，再根據(jù)牛頓第二定律求出2s末物塊的速度．
（2）根據(jù)牛頓第二定律求出撤去外力后的加速度，勻加速直線運動的末速度為勻減速直線運動的初速度，根據(jù)速度位移公式求出勻減速直線運動的位移，從而求出物體在水平面上最大位移．

解答 解：（1）根據(jù)牛頓第二定律：F-μmg=ma
代入數(shù)據(jù)得：a=4m/s²
則2s末物體的速度為：v=at=4×2=8m/s
（2）撤去外力后，物體受摩擦力作用，設(shè)加速度大小為a₁
則：μmg=ma₁
根據(jù)速度位移公式得，撤去拉力后物體在水平面上還能滑行的最大距離為：x=$\frac{0-{v}^{2}}{-2a}$
聯(lián)立兩式代入數(shù)據(jù)得：x=16m
答：（1）2s末物體的瞬時速度為8m/s；
（2）撤去拉力后物體在水平面上還能滑行的最大距離為16m．

點評 本題綜合考查了牛頓第二定律和運動學(xué)公式，知道加速度是聯(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，也可以根據(jù)運動求力．同時還可以運用動能定理來求解．