Question

10．如图所示，质量m=5kg的滑块在水平拉力作用下，沿水平面由静止开始做匀加速运动，经时间t=5s发生的位移x=12.5m，滑块与水平面之间的动摩擦因数μ=0.2，取g=10m/s²，求：
（1）滑块加速度的大小；
（2）水平拉力F的大小．

Answer 1

分析 （1）由匀变速位移公式即可根据时间、位移求得加速度；
（2）由牛顿第二定律，根据滑块在水平方向上的受力即可求得水平拉力．

解答 解：（1）滑块沿水平面由静止开始做匀加速运动，经时间t=5s发生的位移x=12.5m，故由匀加速直线运动的位移公式$x=\frac{1}{2}a{t}^{2}$可得滑块加速度为：
$a=\frac{2x}{{t}^{2}}=\frac{2×12.5}{{5}^{2}}m/{s}^{2}=1m/{s}^{2}$；
（2）物体在水平方向上受拉力、摩擦力作用，故由牛顿第二定律可得：F-f=ma；
所以有：F=f+ma=μmg+ma=0.2×5×10+5×1（N）=15N；
答：（1）滑块加速度的大小为1m/s²；
（2）水平拉力F的大小为15N．

点评 在物体运动学问题中，一般先对物体进行受力分析，求得合外力，进而得到加速度，然后就可根据运动学规律求得物体运动状态．