Question

19．一个静止在水平面上的物体，质量是2kg，在水平方向受到5.0N的拉力，物体跟水平面的滑动摩擦力是2.0N．
（1）求物体在4.0秒末的速度；
（2）若在4秒末撤去拉力，求物体滑行时间．

Answer 1

分析 （1）分析物体的受力情况，确定物体所受的合力，根据牛顿第二定律求出物体的加速度，由运动学速度公式v=at求出物体在4.0s末的速度．
（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加速度，再由速度公式求滑行时间．

解答 解：（1）物体在竖直方向受到重力mg、水平面的支持力N，两力平衡；
在水平方向受到拉力F和滑动摩擦力f，合力为：F_合=F-f．
根据牛顿第二定律得：F-f=ma
可得物体的加速度为：a=1.5m/s²；
物体4.0s末的速度为：v=at=1.5×4m/s=6m/s；
（2）撤去拉力后物体做匀减速直线运动，加速度大小为：a′=$\frac{f}{m}$=$\frac{2}{2}$=1m/s²．
物体滑行时间为：t′=$\frac{v}{a′}$=$\frac{6}{1}$s=6s
答：（1）物体在4.0秒末的速度为6m/s．
（2）物体滑行时间为6s．

点评 本题属于知道受力情况确定物体运动情况的类型，加速度是关键量，根据牛顿第二定律和运动学公式结合求解．