题目内容
(08年福州三中期中)(9分)如图所示,质量为1kg、初速度为10m/s的物体沿粗糙水平面滑动,物体与地面之间动摩擦因数为0.2,同时还受到一个与运动方向相反的、大小为3N的水平拉力作用,经3s后撤去外力。求:
(1)物体运动何时回头;
(2)物体能够滑行的总位移。(取g=10m/s2)
解析:(1)根据牛顿第二定律:F+μmg=ma1……①(1分)
∴物体运动加速度:
……②(1分)
设:经过t1时间物体速度减为零,物体前移动s1距离
根据运动学速度公式:vt=v0-a1t得:
……③(1分)
(2)……④
此后物体往回运动,设加速度为a2
根据牛顿第二定律:F-μmg=ma2……⑤(1分)
……⑥(1分)
设:物体往回运动t2=1s后撤去外力时速度为v1,位移为s2
根据运动学公式:v1=a2t2=1×1=1(m/s)……⑦(1分)
……⑧
设:此后物体又往前移动距离为s3
根据动能定理:……⑨(1分)
……⑩(1分)
∴物体总位移s=s1-s2-s3=10-0.5-0.25=9.25(m),方向向右(1分)
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