木塊質(zhì)量為1kg,放在有摩擦的水平地面上,在12N水平拉力作用下,從靜止開始做勻加速直線運動,經(jīng)4s后位移為24m,求:
(1)木塊的加速度多大?所受摩擦力多大?
(2)如果木塊從靜止開始運動5s后撤去12N的拉力,同時另加一個水平阻力,木塊繼續(xù)前進5m停止,那么所加阻力多大?
分析:(1)根據(jù)勻變速直線運動的位移時間公式求出木塊的加速度,結(jié)合牛頓第二定律求出摩擦力的大。
(2)根據(jù)速度位移公式求出木塊減速運動的加速度,結(jié)合牛頓第二定律求出所加的阻力大。
解答:解:(1)根據(jù)位移時間公式x=
1
2
at2
得:
a=
2x
t2
=
48
16
m/s2=3m/s2

根據(jù)牛頓第二定律得:
F-f=ma
解得:f=F-ma=12-1×3N=9N.
(2)5s后的速度為:v=at=3×5m/s=15m/s.
根據(jù)速度位移公式得:v2=2a′x′
解得減速運動加速度的大小為:a′=
v2
2x′
=
225
2×5
m/s2=22.5m/s2

根據(jù)牛頓第二定律得:f′+f=ma′
解得:f′=ma′-f=22.5-9=13.5N
答:(1)木塊的加速度為3m/s2,所受的摩擦力為9N.
(2)所加阻力為13.5N.
點評:本題考查了牛頓第二定律和運動學公式的綜合運用,知道加速度是聯(lián)系力學和運動學的橋梁.
練習冊系列答案
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