Question

8．如图所示，水平面上质量m=3.0kg的金属块，在水平恒力F的作用下，以v₀=8.0m/s向右做匀速直线运动，金属块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5．（g=10m/s²）求：
（1）F的大小；
（2）如果从某时刻起撤去F，则撤去F后，金属块还能在水平面上滑行多远？

Answer 1

分析 （1）对物体受力分析，根据共点力平衡求得拉力；
（2）根据牛顿第二定律求得加速度，有运动学公式求得位移

解答 解：物体受力如图所示

（1）物体所受的摩擦力为：f=μmg=15 N                                    
由于金属块匀速直线运动，所以有：F=f=15 N                      
（2）撤去F后，金属块只受到摩擦力

根据牛顿第二定律可知：$a=\frac{f}{m}=μg=5m/{s}^{2}$                              
根据${v}_{t}^{2}{-v}_{0}^{2}=2ax$得：$x=\frac{{v}_{t}^{2}{-v}_{0}^{2}}{2a}=\frac{0-{8}^{2}}{2×（-5）}m$=6.4 m                                     
答：（1）F的大小为15N；
（2）如果从某时刻起撤去F，则撤去F后，金属块还能在水平面上滑行6.4m

点评 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．本题也可以通过动能定理进行求解