Question

【题目】质量为5kg的物体在20N的水平拉力下，恰能匀速运动。现在给物体30N的水平拉力F，使物体由静止开始运动。

（1）物体运动的加速度。

（2）5s末物体的速度和位移。

（3）这时把力F撤消，再经过3s，物体滑行的距离。

Answer 1

【答案】（1）2m/s2 （2）10m/s 25m （3）12.5m

【解析】

（1）当拉力为20N时，物体做匀速运动，根据平衡条件得到滑动摩擦力的大小，当拉力为30N时，拉力大于滑动摩擦力，物体做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律求出加速度；（2）根据速度与时间公式和位移与时间公式即可求出5s末物体的速度和位移；（3）撤去F，物体水平方向只受滑动摩擦力作用，根据牛顿第二定律求出减速的加速度，再分析物体由10m/s减速到0所用的时间，并与所给的时间比较，看物体是否已停止运动，最后根据运动学公式即可求解。

（1）物体匀速运动，故滑动摩擦力的大小等于水平拉力的大小，即f=20N

当水平拉力F=30N时，根据牛顿第二定律得：

解得：

（2）根据，得

根据，得

（3）把力F撤消，根据牛顿第二定律得：

解得：

设物体由10m/s减速到0所用的时间为，则有：

因，故减速经过3s内物体滑行的距离等于2.5s内的距离

即