Question

3．質(zhì)量為2kg的物體，靜止放在水平面上，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，當(dāng)受到8N的水平拉力作用時(shí)，
（1）物體運(yùn)動(dòng)的加速度為多少？
（2）經(jīng)5s物體運(yùn)動(dòng)了多遠(yuǎn)？5s末的速度是多大？
（3）5s末撤去拉力，求8s末的速度是多大？
（4）5s末撤去拉力，則再經(jīng)10s的位移是多大？

Answer 1

分析 （1）由牛頓第二定律求出加速度．
（2）應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式與速度公式求出位移與速度．
（3）由牛頓第二定律求出加速度，然后由速度公式求出速度．
（4）由位移公式可以求出位移．

解答 解：（1）由牛頓第二定律得：
F-μmg=ma，代入數(shù)據(jù)解得：a=2m/s²；
（2）5s物體的位移：x=$\frac{1}{2}$at²=$\frac{1}{2}$×2×5²=25m，
5s末的速度：v=at=2×5=10m/s；
（3）撤去拉力，由牛頓第二定律得：
μmg=ma′，解得：a′=2m/s²，
8s末的速度：v′=v-a′t′=10-2×（8-5）=4m/s；
（4）撤去拉力，物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間：t₀=$\frac{v}{a′}$=$\frac{10}{2}$=5s，
撤去拉力經(jīng)過5s物體靜止，
再經(jīng)10s的位移：x′=$\frac{{v}^{2}}{2a′}$=$\frac{1{0}^{2}}{2×2}$=25m；
答：（1）物體運(yùn)動(dòng)的加速度為2m/s²；
（2）經(jīng)5s物體運(yùn)動(dòng)25m，5s末的速度是10m/s；
（3）5s末撤去拉力，求8s末的速度是4m/s；
（4）5s末撤去拉力，則再經(jīng)10s的位移是25m．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求加速度、速度與位移問題，分析清楚物體運(yùn)動(dòng)過程，應(yīng)用牛頓第二定律、應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可以正確解題．