Question

一质量为5kg的滑块在F=15N的水平拉力作用下，由静止开始在水平面上做匀加速直线运动，若滑块与水平面间的动摩擦因数是μ=0.2．（g=10m/s²） 问：
（1）滑块运动的加速度是多大？
（2）滑块在力F作用5s内通过的位移是多大？如果力F作用8s后撤去，则滑块在撤去力F后5s内通过的位移是多大？

Answer 1

分析：（1）根据牛顿第二定律求出加速度；
（2）根据匀变速直线运动位移时间公式求出5s内通过的位移，根据速度时间公式求出8秒末滑块的速度，根据牛顿第二定律求出撤去拉力后的加速度，根据速度时间公式求出滑块还能运动多长时间停止运动，从而求出撤去力F后5s内通过的位移．

解答：解：（1）根据牛顿第二定律得：F-μmg=ma₁
解得：a₁=

15-0.2×5×10

5

=1m/s²；
（2）5秒内位移：S₁=

1

2

a₁t₁²=

1

2

×1×25=12.5m 
8秒末滑块的速度：v₂=a₁t₂=8m/s，
设撤去F后经t₃秒滑块停下，则a₂=-μg=-2m/s²，
设经过t₃后，滑块停止运动，则t₃=

0-v2

a2

=4s，
可见，撤去F后滑块经4s即停止，故撤去F后5秒内的位移为：
s=

0- v 2 2

2a2

=16m．
答：（1）滑块运动的加速度是1m/s²；
（2）滑块在力F作用5s内通过的位移是12.5m，如果力F作用8s后撤去，则滑块在撤去力F后5s内通过的位移是16m

点评：本题主要考查了牛顿第二定律及匀变速直线运动基本公式的直接应用，要求匀减速运动位移时，要先求出物体停止运动的时间，难度适中．