Question

如图所示，水平地面上的物体在与水平方向成α=的拉力F作用下，由静止开始运动。物体质量为M=2.0kg，拉力F=12N，物体与地面间的动摩擦因数μ=0.25。

求：（1）拉力F作用时物体的加速度a₁；
（2）若2.0s后撤掉拉力F，物体减速滑行时的加速度a₂；
（3）物体由开始运动到停下来的总位移。

Answer 1

（1）（2）（3）14.6m

试题分析：以物体为研究对象，物体的运动过程分为两段：前段物体在F作用下由静止开始做匀加速直线运动；后段撤去F，由于摩擦力的作用，物体作匀减速运动，直到停止。物体在这两段中的受力分析如图所示。

解：（1）根据牛顿第二定律物体在拉力F作用下的加速度：

其中           
代入上式       

（2）物体在前2.0s的位移

物体在撤去拉力F后的加速度大小为

（3）物体撤去F后的位移为



点评：动力学的两类基本问题（1）已知受力情况求运动情况：已知物体的受力情况，由牛顿第二定律求出物体的加速度，再通过运动学公式就可以确定物体的运动情况．（2）已知运动情况求受力情况：已知物体的运动情况，根据运动学公式求出物体的加速度，再根据牛顿第二定律确定物体所受的力．在处理动力学的两类基本问题时，加速度是联系运动和力的纽带、桥梁