Question

1．将质量为2kg的物体放在水平地面上，用10N的水平拉力使它由静止开始运动，已知第3s末物体的速度为6m/s，则物体与地面间的动摩擦因数为多大？若这时撤去拉力，则物体继续滑行的时间和距离各为多少？（g取10m/s²）

Answer 1

分析 物体先做匀加速运动，已知初速度、时间和末速度，可求出加速度，再由牛顿第二定律和摩擦力公式求解物体与地面间的动摩擦因数．
撤去拉力后物体做匀减速运动，由牛顿第二定律和运动学公式结合求解物体继续滑行的时间和距离．

解答 解：物体匀加速运动的加速度大小 a=$\frac{v}{{t}_{1}}$=$\frac{6}{3}$m/s²=2m/s²
由牛顿第二定律得：F-μmg=ma
可得 μ=$\frac{F-ma}{mg}$=$\frac{10-2×2}{20}$=0.3
撤去拉力后物体做匀减速运动，其加速度大小为 a′=$\frac{μmg}{m}$=μg=3m/s²
能继续滑行的时间为  t₂=$\frac{0-v}{-a′}$=$\frac{-6}{-3}$=2s
滑行的距离为 S=$\frac{v}{2}{t}_{2}$=$\frac{6}{2}×2$m=6m
答：物体与地面间的动摩擦因数为0.3，若这时撤去拉力，则物体继续滑行的时间是2s，距离为6m．

点评 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，是这类问题中必求的量．