Question

13．质量为5kg的物体放置在粗糙的水平桌面上，与桌面间的动摩擦因数为0.2，试求：
（1）如果给它一个水平向右的初速度，则它沿桌面滑行的加速度大小与方向；
（2）如果从静止开始，受到一个大小为20N、方向水平向右的恒力作用，运动5s时的速度和位移各是多少？

Answer 1

分析 （1）先受力分析，受重力、支持力、摩擦力，根据牛顿第二定律求解加速度；
（2）先受力分析，受重力、支持力、摩擦力和水平恒力，根据牛顿第二定律求解加速度，然后由v=at求出速度，由位移公式求出位移．

解答 解：（1）规定初速度的方向为正方向根据牛顿第二定律：-μmg=ma，
解得：a=-μg=-0.2×10m/s²=-2m/s²，
加速度大小为2m/s²，“-”说明加速度方向与运动方向相反；
（2）根据牛顿第二定律：F-μmg=ma′，
解得：a′=$\frac{F-μmg}{m}=\frac{20-0.2×5×10}{5}m/{s}^{2}$=2m/s²，
加速度大小为2m/s²，方向与运动方向相同；
运动5s时速度v=at=2×5=10m/s，方向水平向右；
位移为：$x=\frac{1}{2}a{t}^{2}=\frac{1}{2}×2×{5}^{2}=25$m，方向水平向右       
答：（1）它沿桌面滑行的加速度大小为2m/s²，方向与运动方向相反；
（2）运动5s时的速度是10m/s，位移是25m，方向都向右．

点评 本题关键是明确物体的运动规律，正确对物体进行受力分析，然后结合牛顿第二定律求解．