题目内容
(12分)如图所示,质量为5 kg的物块在水平拉力F=15 N的作用下,从静止开始向右运动.物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.2.求:
图3-17
(1)在力F的作用下,物体在前10 s内的位移;
(2)在t=10 s末立即撤去力F,再经6 s物体还能运动多远?(g取10 m/s2)
【解析】:(1)物体在前10s内受四个力:重力mg、支持力N、拉力F及滑动摩擦力f,如图所示.
根据牛顿第二定律有
N-mg=0①
F-f=ma1②
又f=μN③
联立解得
a1== m/s2=1 m/s2
由位移公式求出前10 s内的位移为
x1=a1t2=×1×102 m=50 m.
(2)物体在10 s末的速度
v1=a1t=1×10 m/s=10 m/s
10 s后物体做匀减速直线运动,其加速度大小为a2==μg=0.2×10 m/s2=2m/s2
要考虑物体做匀减速运动最长能运动多长时间,设最长还能运动的时间为t′
t′== s=5 s.
可见,物体经5 s就停下,故6s内的位移
x2==25 m.
:(1)50 m (2)25m
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