Question

3．质量为2kg的物体，静止放在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当受到8N的水平拉力作用时，
（1）物体运动的加速度为多少？
（2）经5s物体运动了多远？5s末的速度是多大？
（3）5s末撤去拉力，求8s末的速度是多大？
（4）5s末撤去拉力，则再经10s的位移是多大？

Answer 1

分析 （1）由牛顿第二定律求出加速度．
（2）应用匀变速直线运动的位移公式与速度公式求出位移与速度．
（3）由牛顿第二定律求出加速度，然后由速度公式求出速度．
（4）由位移公式可以求出位移．

解答 解：（1）由牛顿第二定律得：
F-μmg=ma，代入数据解得：a=2m/s²；
（2）5s物体的位移：x=$\frac{1}{2}$at²=$\frac{1}{2}$×2×5²=25m，
5s末的速度：v=at=2×5=10m/s；
（3）撤去拉力，由牛顿第二定律得：
μmg=ma′，解得：a′=2m/s²，
8s末的速度：v′=v-a′t′=10-2×（8-5）=4m/s；
（4）撤去拉力，物体的运动时间：t₀=$\frac{v}{a′}$=$\frac{10}{2}$=5s，
撤去拉力经过5s物体静止，
再经10s的位移：x′=$\frac{{v}^{2}}{2a′}$=$\frac{1{0}^{2}}{2×2}$=25m；
答：（1）物体运动的加速度为2m/s²；
（2）经5s物体运动25m，5s末的速度是10m/s；
（3）5s末撤去拉力，求8s末的速度是4m/s；
（4）5s末撤去拉力，则再经10s的位移是25m．

点评 本题考查了求加速度、速度与位移问题，分析清楚物体运动过程，应用牛顿第二定律、应用运动学公式可以正确解题．