Question

15．质量为2kg的物体在水平面上，受到6N的水平拉力后，物体由静止开始运动，10s末的速度为8m/s．（g取10m/s²）求：
（1）物体的加速；
（2）物体与地面间的动摩擦因数；
（3）如果4s末撤去拉力，求5s末速度的大小．

Answer 1

分析 （1）已知物体的初速度、末速度、和加速时间求加速度；
（2）对物体进行受力分析，已知物体的加速度，根据牛顿第二定律求解即可．
（3）撤去外力，求出加速度，根据速度公式求末速度．

解答 解：（1）已知初速度为0，和10s末的速度v，有：a=$\frac{V-{V}_{0}}{t}=\frac{8}{10}$=0.8m/s²
（2）如图对物体进行受力分析有：

F_合=F-f=ma…①
f=μN=μmg…②
由①和②得，动摩擦因数为：μ=$\frac{F-ma}{mg}=\frac{6-2×0.8}{20}$=0.22
（3）撤去外力后加速度为：a′=-μg=-2.2m/s²；
4s末的速度为：V₀=at=0.8×4=3.2m/s
5s末的速度为：V=V₀+a′t=3.2-2.2×1=1m/s
答：（1）物体的加速度为0.8m/s²；
（2）物体与地面间的动摩擦因数为0.22．
（3）如果4s末撤去拉力，求5s末速度的大小1m/s．

点评 根据加速度定义求出加速度a，再根据受力分析求出合力的表达式，根据牛顿第二定律由加速度求出合外力，再根据力的合成求出摩擦力的大小及动摩擦因数．