Question

7．質(zhì)量m=10kg的物體，在F=40N的水平向左的力的作用下，沿水平桌面從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．物體運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的滑動(dòng)摩擦力f=30N．在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后的第5s末撤去水平力F，求：
（1）物體在撤去F之前的加速度和位移大��？
（2）撤去F之后的加速度和位移大小？（保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）由牛頓第二定律可以求出加速度，由位移時(shí)間關(guān)系公式求出位移．
（2）由牛頓第二定律求出加速度，由速度位移關(guān)系公式求出物體的位移．

解答 解：（1）物體在撤去F之前，由牛頓第二定律得：F-f=ma
代入數(shù)據(jù)解得：a=1m/s²，
位移：x=$\frac{1}{2}$at²=$\frac{1}{2}×1×{5}^{2}$m=12.5m；
（2）撤去F時(shí)的速度 v=at=5m/s
撤去拉力后，由牛頓第二定律得：f=ma′，
代入數(shù)據(jù)解得：a′=3m/s²，
撤去水平力后，物體的運(yùn)動(dòng)位移 x′=$\frac{{v}^{2}}{2a′}$=$\frac{{5}^{2}}{2×3}$m≈4.17m
答：
（1）物體在撤去F之前的加速度是1m/s²，位移大小是12.5m．
（2）撤去F之后的加速度是3m/s²，位移大小是4.17m．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求加速度、速度與運(yùn)動(dòng)位移，知道加速度是聯(lián)系力和運(yùn)動(dòng)的紐帶，應(yīng)用牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式即可正確解題．