Question

16．如圖所，質(zhì)量m=2kg的物體靜止在水平地面上，現(xiàn)用F=10N的水平推力推該物體，使其做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知物體和地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，重力加速度g取10m/s²，試求：
（1）物體的加速度大��；
（2）從靜止開(kāi)始2s內(nèi)物體的位移大小；
（3）若2s末撤去推力F，則物體還能運(yùn)動(dòng)多長(zhǎng)時(shí)間？

Answer 1

分析 （1）受力分析后根據(jù)牛頓第二定律列式求解加速度；
（2）根據(jù)位移公式列式求解位移，根據(jù)速度公式列式求解速度；
（3）根據(jù)牛頓第二定律列式求解加速度，根據(jù)速度公式列式求解運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．

解答 解：（1）物體受重力、支持力、拉力和滑動(dòng)摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律，有：
F-μmg=ma
解得：a=$\frac{F}{m}-μg$=$\frac{10N}{2kg}-0.2×10m/{s}^{2}=3m/{s}^{2}$
（2）2s內(nèi)的位移：x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}=\frac{1}{2}×3×{2}^{2}$=6m
（3）2s末的速度：v=at=3×2=6m/s
減速過(guò)程加速度：a′=-μg=-2m/s²
減速過(guò)程的時(shí)間：t′=$\frac{0-v}{a′}=\frac{-6m/s}{-2m/{s}^{2}}=3s$
答：（1）物體的加速度大小為3m/s²；
（2）從靜止開(kāi)始2s內(nèi)物體的位移大小為6m；
（3）若2s末撤去推力F，則物體還能運(yùn)動(dòng)3s時(shí)間．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁，通過(guò)加速度可以根據(jù)力求運(yùn)動(dòng)，也可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)求力．