Question

17．如图所示，质量m=2kg的物体静止在水平地面上，它与地面间的动摩擦因数μ=0.4，一个F=10N水平恒力作用在物体上，使物体在水平地面上运动．F作用4s后撤除．（取g=10m/s²）求：
（1）物体运动前4s内物体发生的位移多大？
（2）F的平均功率多大？
（3）F撤除后，物体还能滑行多远？

Answer 1

分析 根据牛顿第二定律可得物体的加速度，结合位移时间公式可求解运动位移；
由功公式w=FX求得F做功，由功率公式$p=\frac{w}{t}$可求解；
求出物体撤去F后的加速度，结合位移速度公式可求解物体还能滑行的距离

解答 解：（1）根据牛顿第二定律有 F-μmg=ma       ①
解得 a=1m/s²                        ②
由运动学公式有：$x=\frac{1}{2}a{t}^{2}=\frac{1}{2}×1×{4}^{2}$=8m            ③
（2）由功公式 W=Fx=10×8=80J              ④
由功率公式 P=$\frac{w}{t}$=$\frac{80}{4}$=20W           ⑤
（3）牛顿第二定律  f=ma′⑥
解得：a′=μg=4m/s²
由运动学公式有 x′=$\frac{{v}^{2}}{2a′}$            ⑦
代入数据解得 x′=2m                ⑧
答：（1）物体运动前4s内物体发生的位移为8m；
（2）F的平均功率20w；
（3）F撤除后，物体还能滑行2m

点评 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合应用，知道加速度是求解此类问题的桥梁．