Question

17．质量为5kg的物体静止在水平地面上，物体和地面之间的动摩擦因数μ=0.2，若用15N的水平推力推物体，经过4s，g取10m/s²，求：
（1）物体运动的加速度多大？
（2）这4s内物体的位移多大？
（3）这4s内合外力对物体做了多少功？

Answer 1

分析 （1）受力分析后根据牛顿第二定律列式求解加速度；
（2）根据位移公式列式求解位移；
（3）根据动能定理求的合力做功

解答 解：（1）物体受重力、支持力、拉力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律，有：
F-μmg=ma
解得：a=$\frac{F}{m}-μg=\frac{15}{5}-0.2×10m/{s}^{2}=1m/{s}^{2}$
（2）4s内的位移为x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}=\frac{1}{2}×1×{4}^{2}m=8m$
（3）4s末的速度为v=at=4m/s
有动能定理可得W=$\frac{1}{2}m{v}^{2}=\frac{1}{2}×5×{4}^{2}J=40J$
答：（1）物体运动的加速度1m/s2
（2）这4s内物体的位移8m
（3）这4s内合外力对物体做功为40J

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