Question

质量m=10kg的物体静止在水平地面上，当用F=15N的水平推力向右推物体，在水平地面运动t₁=4s后，撤去力F．若物体与地面间动摩擦因数μ=0.1，物体与地面间最大静摩擦力f_m=12N，求（g=10m/s²）：
（1）4s末的速度的大小；
（2）撤去F后还能滑动多长的时间；
（3）从开始运动到最后停下所滑动的距离．

Answer 1

解：（1）根据牛顿第二定律有：F-μmg=ma₁
解得
则4s末的速度v=a₁t₁=0.5×4m/s=2m/s．
（2）撤去外力后的加速度大小
则匀减速运动到零所需的时间．
（3）匀加速直线运动的位移．
匀减速直线运动的位移．
则滑块的位移x=x₁+x₂=6m．
答：（1）4s末物体的速度为2m/s．
（2）撤去F后还能滑动2s．
（3）从开始运动到最后停下所滑动的距离为6m．
分析：（1）根据牛顿第二定律求出用水平推力作用时的加速度大小，再根据速度时间公式求出4s末的速度．
（2）根据牛顿第二定律求出撤去外力后的加速度大小，根据速度时间公式求出滑块还能滑行的时间．
（3）根据平均速度公式分别求出匀加速直线运动和匀减速直线运动的位移，从而求出总位移．
点评：解决本题的关键知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，通过加速度可以根据力求运动，也可以根据运动求力．