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8.一个放在水平地面上的物块,其质量为m=1kg,受到水平推力F=10N作用,使物块从静止开始运动,2s后撤去推力F,若物块与地面的摩擦因数为μ=0.4,求:
(1)加速过程的加速度大小.
(2)物块在地面上运动的总位移.

分析 (1)分析物体的受力情况,由牛顿第二定律求加速度.
(2)物体在水平推力的作用下做匀加速运动,由位移公式求出匀加速运动的位移.撤去F后,由动能定理求出物体滑行的位移,从而得到总位移.

解答 解:(1)物体水平推力F作用下做匀加速运动时,受到重力、地面的支持力和滑动摩擦力、推力共四个力作用,由牛顿第二定律得:
F-f=ma
又有:f=μN=μmg
联立得:a=$\frac{F}{m}$-μg=$\frac{10}{1}$-0.4×10=6m/s2 
(2)物体做匀加速运动的位移为:x1=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$=$\frac{1}{2}×6×{2}^{2}$m=12m
撤去F时物体的速度为:v=at=12m/s
撤去F后,物体滑行的过程,由动能定理得:
-μmgx2=0-$\frac{1}{2}m{v}^{2}$
代入数据得:x2=18m
故物体的总位移为:x=x1+x2=30m
答:(1)加速过程的加速度大小是6m/s2
(2)物块在地面上运动的总位移是30m.

点评 分析清楚物体运动的情况,应用牛顿第二定律和匀变速直线运动的规律进行研究时,加速度是关键的量,对于位移,也可以根据动能定理求解.

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12.设宇宙中某一小行星自转较快,但仍可近似看作质量分布均匀的球体,半径为R.宇航员用弹簧测力计称量一个相对自己静止的小物体的重力,第一次在极点处,弹簧测力计的读数为F1=F0;第二次在赤道处,弹簧测力计的读数为F2=$\frac{{F}_{1}}{2}$.假设第三次在赤道平面内深度为$\frac{R}{2}$的隧道底部,示数为F3;第四次在距星球表面高度为R处绕行星做匀速圆周运动的人造卫星中,示数为F4.已知均匀球壳对壳内物体的引力为零,则以下判断正确的是(  )
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