Question

13．一個物體的質(zhì)量為10kg，以10m/s的速度在水平面上向右運動，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.1，若同時施加一個水平向右的大小為30N的恒力，（g取10m/s²）求
（1）物體在5s時間內(nèi)位移的大小
（2）物體在5s末時的動能．

Answer 1

分析 （1）物體在恒力作用下作勻加速運動，由牛頓第二定律求出加速度，再由位移公式求出位移．
（2）根據(jù)動能定理求物體在5s末時的動能．

解答 解：（1）對物體進行受力分析，由牛頓第二定律得，物體的加速度為：
a=$\frac{F-μmg}{m}$=$\frac{F}{m}$-μg=$\frac{30}{10}$-0.1×10=2m/s²．
由位移公式得5s內(nèi)物體位移為：
s=v₀t+$\frac{1}{2}a{t}^{2}$=10×5+$\frac{1}{2}$×2×5²=75m
（2）設5s時物體的動能為E_k，根據(jù)動能定理得：
（F-μmg）s=E_k-$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$                    
代值解之得：E_k=2000J      
答：（1）物體在5s時間內(nèi)位移的大小是75m．
（2）物體在5s末時的動能是2000J．

點評 本題屬于知道受力情況求運動情況的類型，要明確加速度是聯(lián)系力學和運動學的橋梁，在這類問題中加速度是必求的量，第2小題也可以根據(jù)速度公式求出5s末的速度，再求動能．