Question

1．一个质量为m=10kg的物体，与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2，受到大小为F=30N向右的水平拉力作用，由静止起沿水平面开始运动，经过t=5s时将水平拉力F撤掉，物体继续运动至停止，求
（1）撤去水平力F后，物体将再滑行多长时间至停止？
（2）物体总的位移大小为多少？

Answer 1

分析 对物体进行受力分析，水平方向受拉力和摩擦力作用，根据牛顿第二定律直接求解加速度；根据速度时间公式求出撤去拉力时的速度，根据牛顿第二定律求出撤去拉力时的加速度，再根据速度时间公式即可求解物体停下的时间．根据位移时间公式求得通过的总位移

解答 解：根据牛顿第二定律得：F-μmg=ma
得：a=$\frac{F-μmg}{m}=\frac{30-0.2×10×10}{10}m/{s}^{2}=1m/{s}^{2}$，
撤去拉力后的加速度为：a′=$\frac{μmg}{m}$═μg=2m/s²
撤去拉力时的速度为：v=at=1×5=5m/s
则有：t=$\frac{v}{a′}=\frac{5}{2}s=2.5s$
（2）加速阶段通过的位移为：${x}_{1}=\frac{v}{2}t=\frac{5}{2}×5m=12.5m$
减速阶段通过的位移为：${x}_{2}=\frac{v}{2}t′=\frac{5}{2}×2.5m=6.25m$
通过的总位移：为x=x₁+x₂=18.75m
答：（1）撤去水平力F后，物体将再滑行2.5s时间至停止．
（2）物体总的位移大小为18.75m

点评 本题主要考查了牛顿第二定律和运动学位移时间公式的直接应用，难度不大，属于基础题