Question

20．质量m=2.5kg的物体静止在粗糙的水平面上，在如图所示的水平拉力F作用下开始运动，则6s末物体的速度大小为多少？（已知物体与水平面间动摩擦因数0.2，g取10m/s²）

Answer 1

分析 根据拉力和滑动摩擦力的大小判断物体的运动规律，结合牛顿第二定律求出加速度，根据速度时间公式求出末速度的大小．

解答 解：物体与水平面间的滑动摩擦力为：
f=μmg=0.2×25N=5N，
在0-2s内，拉力F小于最大静摩擦力，则物体处于静止状态．
2-4s内，加速度为：${a}_{1}=\frac{{F}_{2}-f}{m}=\frac{10-5}{2.5}m/{s}^{2}=2m/{s}^{2}$，则4s末的速度为：v₁=a₁t₁=2×2m/s=4m/s，
4-6s内，加速度为：${a}_{2}=\frac{{F}_{3}-f}{m}=\frac{15-5}{2.5}m/{s}^{2}=4m/{s}^{2}$，则6s末的速度为：v₂=v₁+a₂t₂=4+4×2m/s=12m/s．
答：6s末的速度为12m/s．

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．基础题．