Question

8．如圖所示，水平面上質(zhì)量m=3.0kg的金屬塊，在水平恒力F的作用下，以v₀=8.0m/s向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，金屬塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5．（g=10m/s²）求：
（1）F的大小；
（2）如果從某時(shí)刻起撤去F，則撤去F后，金屬塊還能在水平面上滑行多遠(yuǎn)？

Answer 1

分析 （1）對(duì)物體受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡求得拉力；
（2）根據(jù)牛頓第二定律求得加速度，有運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求得位移

解答 解：物體受力如圖所示

（1）物體所受的摩擦力為：f=μmg=15 N                                    
由于金屬塊勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以有：F=f=15 N                      
（2）撤去F后，金屬塊只受到摩擦力

根據(jù)牛頓第二定律可知：$a=\frac{f}{m}=μg=5m/{s}^{2}$                              
根據(jù)${v}_{t}^{2}{-v}_{0}^{2}=2ax$得：$x=\frac{{v}_{t}^{2}{-v}_{0}^{2}}{2a}=\frac{0-{8}^{2}}{2×（-5）}m$=6.4 m                                     
答：（1）F的大小為15N；
（2）如果從某時(shí)刻起撤去F，則撤去F后，金屬塊還能在水平面上滑行6.4m

點(diǎn)評(píng) 本題考查了牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合運(yùn)用，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁．本題也可以通過(guò)動(dòng)能定理進(jìn)行求解