Question

质量为1kg的物体在水平面上以10m/s的速度向右运动时，给它加一水平向左的推力3N，物体与水平面的动摩擦因数为0.2．在4s的时间内，求：
（1）物体向右运动的最远距离．
（2）物体运动的总路程．

Answer 1

分析：（1）受力分析求出物体做减速直线运动的加速度大小，已知初速度和加速度求物体做匀减速直线运动的最大位移；
（2）求出物体在匀减速直线运动的时间和位移，物体速度减为0后再分析物体的受力知物体将会反向匀加速直线运动，再求也物体的匀加速运动的位移．

解答：解：（1）在水平方向物体受向左的推力和向左的滑动摩擦力，滑动摩擦力的大小为μmg，所以根据牛顿第二定律有
物体向右运动的加速度为：a1=(F+μmg)/m=5m/s2
物体向右运动的最远距离为：S1=

v02

2a

=10m
（2）当物体速度减为0后，物体受向左拉力F作用，由于拉力F＞μmg，所以物体将向左做匀加速运动，运动加速度为：
a2=(F-μmg)/m=1m/s2
物体做匀减速直线运动的时间t₁=

v0

a1

=2s
向左运动的距离为：S2=

1

2

a2(4-t1)2=2m
∴物体在4秒内运动的路程为：S=S₁+S₂=12m．
答：（1）物体将向右运动最远距离为10m；
（2）物体在4s内运动的总路程为12m．

点评：正确的受力分析求出加速度，再根据运动学规律求解是关键，注意滑动摩擦力方向的判定．