Question

如图所示，质量为m=10kg的木箱放在水平地板上，在F=40N的水平拉力作用下由静止开始沿直线运动，经时间t=2.0s撤掉拉力．已知木箱与地板之间的动摩擦引述μ=0.20．（取g=10m/s²）
求：（1）撤掉拉力时木箱的速度大小．
（2）拉掉拉力后木箱运动的时间．
（3）木箱在地板上的总位移．

Answer 1

分析：（1）由牛顿第二定律求出加速度，之后可以求速度
（2）撤去拉力后木箱只受摩擦力，据此求出加速度，进而求时间
（3）分别求出来加速和减速的位移，相加就是总位移

解答：解：（1）设在拉动过程中木箱的加速度为a₁，根据牛顿第二定律：
F-μmg=ma₁
解得：a1=

F-μmg

m

=2m/s2
撤去拉力时木箱的速度：v=a₁t=4m/s
（2）撤去拉力后，木箱作匀减速直线运动，加速度大小：
a2=

f

m

=

μmg

m

=μg=2m/s2
木箱运动时间为：t2=

v

a2

=2s
（3）木箱加速过程的位移：s1=

1

2

a1t2=4m
木箱减速过程的位移：s2=

v2

2a2

=4m
所以木箱总位移为8m
答：
（1）撤掉拉力时木箱的速度为4m/s
（2）拉掉拉力后木箱运动的时间为2s
（3）木箱在地板上的总位移4m

点评：平面上物体的匀变速一般没有难题，绝大多数都是基础题目，牛顿第二定律的应用其难题多是出斜面上的情形．