Question

2．如图所示，放置在水平路面上质量m=15kg的物体，在水平向右的F=60N的恒力作用下从静止开始运动，加速度为2m/s²，取重力加速度g=10m/s²．求：
（1）2s末物体速度的大小；
（2）2s内物体位移的大小；
（3）物体与水平面间的动摩擦因数．

Answer 1

分析 （1）根据物体的运动情况，由速度时间公式计算2s末物体的速度；
（2）由位移时间公式求2s内物体位移；
（3）对物体受力分析，根据牛顿第二定律计算摩擦力的大小，根据滑动摩擦力的公式计算动摩擦因数．

解答 解：（1）物体做匀加速直线运动，2s末物体速度为 v=at=2×2=4m/s
（2）2s内物体位移为 x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$=$\frac{1}{2}×2×{2}^{2}$m=4m
（3）由牛顿第二定律得：F-f=ma
所以摩擦力为：f=F-ma=60-15×2=30 N       
物体受到的滑动摩擦力为：f=μmg
所以有：μ=$\frac{f}{mg}$=$\frac{30}{150}$=0.2 
答：
（1）2s末物体速度的大小是4m/s；
（2）2s内物体位移的大小是4m；
（3）物体与水平面间的动摩擦因数是0.2．

点评 解答本题的关键是要知道加速度是联系力和运动的桥梁，掌握运动学的速度公式和位移公式，以及牛顿第二定律，并能熟练运用．