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如图所示,一个质量为 12kg 的物体以v0=12m/s的初速度沿着水平地面向左运动,物体与水平面间的动摩擦因数为 0.2,物体始终受到一个水平向右、大小为 12N 的恒力 F 作用.求:
(1)物体运动的加速度大小和方向;
(2)5s 末物体受到地面的摩擦力大小和方向;
(3)在 5s 内物体的位移.

解:(1)物体受到向右的滑动摩擦力,f=μFN=μG=24N
根据牛顿第二定律得, 方向向右.
(2)物体减速到0所需的时间t=
F<f知物体处于静止,不再运动.
所以f′=F=12N,方向水平向左.
(3)物体4s末的速度为0,则5s末的速度仍为0.
则5s内的位移x=
分析:(1)物体在水平方向上受到向右的拉力,向右的滑动摩擦力,根据牛顿第二定律求出物体的加速度.
(2)物体向左做匀减速直线运动,求出物体速度减小到0所需的时间,比较拉力和滑动摩擦力的大小,判断物体能否运动,从而求出摩擦力的大小和方向.
(3)判断物体速度为0后能否运动,根据运动学公式求出物体的位移.
点评:解决本题的关键知道物体速度减小到0后不再运动,因为拉力小于最大静摩擦力,所以物体在5s内的位移与4s内的位移相等.
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