Question

14．如图所示，质量m=4.0kg的物体，在20N的水平拉力F作用下，以2m/s的速度沿水平面做匀速直线运动，重力加速度g取10m/s²．求：
（1）物体与水平面间的动摩擦因数；
（2）撤去拉力后，物体在水平面上滑行的最大距离．

Answer 1

分析 （1）物体做匀速直线运动，根据共点力平衡求出物体受到的摩擦力大小，再由摩擦力公式求解动摩擦因数；
（2）撤去拉力后物体做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律求出匀减速运动的加速度大小，结合速度位移公式求出滑行的最大距离．

解答 解：（1）因为物体做匀速直线运动，则有：
  F-f=0．
  N-mg=0
又 f=μN
联立解得：μ=0.5
（2）撤去拉力后，根据牛顿第二定律得匀减速运动的加速度大小为：a=$\frac{μmg}{m}$=μg=5m/s²．
撤去F后物体滑行的最大距离为：x=$\frac{{v}^{2}}{2a}$=$\frac{{2}^{2}}{2×5}$=0.4m
答：（1）物体与水平面间的动摩擦因数是0.5；
（2）撤去拉力后，物体在水平面上滑行的最大距离是0.4m．

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．