Question

一個靜止在水平地面上的物體，質(zhì)量是5kg，在20N的水平拉力作用下沿水平地面向右運(yùn)動，物體與地面間的摩擦力為5N．求：
（1）物體在4s末的速度
（2）若在4s末撤去水平拉力，求整個過程中物體運(yùn)動的距離．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)牛頓第二定律求出勻加速直線運(yùn)動的加速度，結(jié)合速度時(shí)間公式求出物體在4s末的速度．
（2）根據(jù)牛頓第二定律求出勻減速直線運(yùn)動的加速度，結(jié)合速度位移公式分別求出勻加速和勻減速直線運(yùn)動的位移，從而求出總位移．

解答：解：（1）根據(jù)牛頓第二定律：F-f=ma₁
代入數(shù)據(jù)解得：a1=3m/s2
根據(jù)速度時(shí)間公式得：v_t=a₁t=3×4m/s=12m/s．
（2）撤去拉力，根據(jù)牛頓第二定律：f=ma2 
代入數(shù)據(jù)解得：a2=1m/s2
根據(jù)速度位移公式得，勻加速直線運(yùn)動的位移：x1=

v 2 t

2a1

=

122

6

=24m
勻減速直線運(yùn)動的位移：x2=

v 2 t

2a2

=

122

2

=72m
則總位移為：x=x₁+x₂=96m．
答：（1）物體在4s末的速度為12m/s．
（2）整個過程中物體的位移大小為96m．

點(diǎn)評：本題考查牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式的基本運(yùn)用，知道加速度是聯(lián)系運(yùn)動學(xué)的橋梁，根據(jù)物體的受力可以求運(yùn)動，根據(jù)運(yùn)動也可以求力．