题目内容
【题目】如图所示,质量m=0.5kg的物体放在水平面上,在F=3.0N的水平恒定拉力作用下由静止开始运动,物体发生位移x=4.0m时撤去力F,物体在水平面上继续滑动一段距离后停止运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4,重力加速度g取10m/s2。求
(1)物体在力F作用过程中加速度的大小;
(2)撤去力F的瞬间,物体速度的大小;
(3)撤去力F后物体继续滑动的时间。
【答案】(1)a1=2m/s2(2)v=4.0m/s(3)t=1s
【解析】
试题(1)设物体受到的滑动摩擦力为Ff,加速度为a1,则Ff=μmg
根据牛顿第二定律,物块在力F作用过程中,有F-Ff=ma1(1分)
解得a1=2m/s2(1分)
(2)设撤去力F时物块的速度为v,由运动学公式v2=2a1x (1分)
解得 v=4.0m/s (2分)
(3)设撤去力F后物体的加速度为a2,根据牛顿第二定律,有 Ff=ma2
解得 a2=4m/s2 (1分)
由匀变速直线运动公式得
解得 t=1s (2分)
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