Question

18．一质量m=5kg的滑块在F=15N的水平拉力作用下，由静止开始做匀加速直线运动，若滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s²，问：
（1）滑块在力F作用下经6s，通过的位移是多大？
（2）6s末撤去拉力F，滑块还能滑行多远？

Answer 1

分析 （1）根据牛顿第二定律求出滑块做匀加速直线运动的加速度，结合位移时间公式求出滑块通过的位移．
（2）根据速度时间公式求出滑块的速度，结合牛顿第二定律求出撤去拉力后的加速度，根据速度位移公式求出滑块还能滑行的距离

解答 解：（1）设滑块的加速度为a，对滑块受力分析，根据牛顿第二定律得：
F-μmg=ma
解得：$a=\frac{F-μmg}{m}=\frac{15-0.2×5×10}{5}m/{s}^{2}=1m/{s}^{2}$
由运动学公式有：$x=\frac{1}{2}a{t}^{2}=\frac{1}{2}×1×{6}^{2}m=18m$
（2）设撤去拉力后滑块的加速度大小为a′，由牛顿第二定律有：
μmg=ma′
代入数据解得：a′=2m/s²
撤去拉力时滑块的速度为v，有：
v=at=1×6=6m/s
该题的滑块的逆运动为初速度为零的匀加速的直线运动，根据速度位移公式可知得：
$x=\frac{{v}^{2}}{2a′}=\frac{{6}^{2}}{2×2}m=9m$
答：（1）滑块在力F作用下经6s，通过的位移是18m
（2）6s末撤去拉力F，滑块还能滑行9m

点评 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁