Question

15．如图质量10kg的物体停放在水平面上，水平外力F=20N的作用下，在水平面上运动，它与水平面间的动摩擦因数为0.15（g取10m/s²）求：
（1）物体的加速度；
（2）运动2秒后物体的速度为多大；
（3）如果运动2秒后撤去外力，还能滑行多远．

Answer 1

分析 （1）受力分析后根据牛顿第二定律列式求解加速度；
（2）根据速度时间关系公式求解速度；
（3）如果运动2秒后撤去外力，先根据牛顿第二定律列式求解加速度，在根据速度位移公式列式求解位移．

解答 解：（1）物体受重力、拉力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律，有：
竖直方向：N=mg
水平方向：F-f=ma
其中：f=μN
联立解得：a=0.5m/s²
（2）2s后的速度：
v=at=2×0.5=1m/s
（3）运动2s后撤去拉力，加速度为：
a′=-μg=-1.5m/s²
根据速度位移公式，减速过程的位移：
x=$\frac{{0}^{2}-{v}^{2}}{2a′}$=$\frac{1}{3}$m
答：（1）物体的加速度为0.5m/s²；
（2）运动2秒后物体的加速度为0.5m/s²，速度为1m/s；
（3）如果运动2秒后撤去外力，还能滑行$\frac{1}{3}$m远．

点评 本题是已知受力情况确定运动情况的问题，关键是先根据牛顿第二定律列式求解加速度，然后根据运动学公式列式求解．