Question

9．如图所示，水平面上质量m=5.0kg的金属块，在水平恒力F的作用下，以速度v₀=8.0m/s向右做匀速直线运动，金属块与水平间的动摩擦因数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）金属块做匀速直线运动时，F的大小与滑动摩擦力大小相等、方向相反，由平衡条件求F的大小；
（2）撤去F时，根据牛顿第二定律和运动学公式结合求金属块滑行的距离．

解答 解：（1）金属块在水平方向上作匀速直线运动时，由二力平衡得：
   F=F_f=μmg=0.5×5.0×10 N=25 N 
（2）撤去F后，根据牛顿第二定律  F_合=ma 得：
   a=$\frac{μmg}{m}$=μg=0.5×10 m/s²=5 m/s² 
由运动学公式  v²-v₀²=-2as 得：
   s=$\frac{{v}^{2}-{v}_{0}^{2}}{-2a}$=$\frac{0-{8}^{2}}{-2×5}$=6.4m 
答：
（1）F的大小为25N．
（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滑行距离．