Question

如图所示一个静止在水平面上的物体，质量是2kg，在水平方向受到5N的拉力由静止开始做匀加速直线运动，物体跟水平面间的动摩擦因数为μ=0.1．求：（g取10m/s²）
（1）求物体在4s末的速度；（6m/s）
（2）若在4s末撤去拉力，求物体滑行时间．（6s）
（3）求物体的总位移．（30m）

Answer 1

分析：（1）根据牛顿第二定律求出物体的加速度，然后根据匀变速直线运动的速度时间公式求出4s末的速度．
（2）撤去外力，根据牛顿第二定律求出加速度，根据匀变速直线运动速度时间公式求出滑行的时间．
（3）物体的位移等于匀加速直线运动的位移和匀减速直线运动的位移之和．

解答：解：（1）根据牛顿第二定律，有F-μmg=ma，则a=

F-μmg

m

=

5-0.1×20

2

m/s2=1.5m/s2．
则v=at=1.5×4m/s=6m/s．
故物体在4s末的速度为6m/s．
（2）撤去外力后的加速度a′=

μmg

m

=μg=1m/s2
则t=

0-v

a′

=

-6

-1

s=6s．
故物体滑行时间为6s．
（3）物体匀加速直线运动的位移x1=

1

2

at2=

1

2

×1.5×16m=12m
物体做匀减速直线运动的位移x2=vt′+

1

2

a′t′2=6×6-

1

2

×1×36m=18m
则总位移x=x₁+x₂=30m
故物体的总位移为30m．

点评：动力学问题中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，可以根据运动求力．