Question

一个静止在水平面上的物体，质量是2kg，在水平方向6N向东的拉力作用下由静止开始运动，物体跟水平面的滑动摩擦力大小是2N．（g=10m/s²）求：
（1）求物体在4秒末的速度；
（2）若在4秒末撤去拉力，求物体继续滑行时间．
（3）从开始运动到静止物体运动的总位移．

Answer 1

分析：（1）由牛顿第二定律可求得物体前4s的加速度，再由运动学公式可求得速度大小；
（2）撤去拉力后物体减速运动，由牛顿第二定律可求得加速度；
（3）由位移公式可分别求得有拉力及没有拉力过程中的位移，则可求得总位移．

解答：解：
（1）根据牛顿第二定律：前4s物体加速度a1=

F-Ff

m

=

6-2

2

m/s²=2 m/s²
由运动学公式：物体4s末速度V₁=at₁=2×4m/s=8m/s；
（2）取初速度方向为正
若撤去拉力，由牛顿第二定律：
物体加速度a₂=

-Ff

m

=-1m/s²；
滑行时间t2=

v2-v1

a2

=

0-8

-1

s=8s
（3）撤去F之前物体位移x1=

1

2

a1t12=

1

2

×2×16m=16m
撤去F之后物体位移x2=

v1+v2

2

t2=

0+8

2

×8m=32m
物体总位移x=x₁+x₂=16m+32m=48m；
答：（1）物体4s末速度为8m/s；（2）滑行时间为8s；（3）物体的总位移为48m．

点评：本题考查牛顿第二定律及运动学公式的应用；在解题时要注意物体加速度及速度的方向，并正确代入正负符号．