Question

3．质量是m=2kg的物体静止在足够大的水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.4，有一水平恒力F=12N作用在物体上使之加速运动，经t₁=5s秒后撤去此力，物体运动的总时间是多少？

Answer 1

分析 根据牛顿第二定律求出加速度；根据v=at求出5s末的速度大小；根据牛顿第二定律求出撤去拉力后的加速度，再根据速度位移公式求解撤去拉力后的到停止使用的时间即可．

解答 解：物体受到的滑动摩擦力f=μN=μmg=0.4×2×10=8N，
根据牛顿第二定律得：F-f=ma₁
解得：${a}_{1}=\frac{F-f}{m}=\frac{12-8}{2}=2m/{s}^{2}$
物体在5s末的速度大小v=at₁=2×5m/s=10m/s，
撤去力F后，根据牛顿第二定律得：${a}_{2}=-\frac{f}{m}=-\frac{8}{2}=-4m/{s}^{2}$，
到停止的时间：${t}_{2}=\frac{0-v}{{a}_{2}}=\frac{0-10}{-4}=2.5$s
所以运动的总时间：t=t₁+t₂=5+2.5=7.5s
答：物体运动的总时间是7.5s．

点评 本题主要考查了牛顿第二定律、运动学基本公式的直接应用，注意撤去拉力前和撤去拉力后加速度是不同的，最后停下来，速度为零，难度不大，属于基础题．