Question

11．如图所示，一质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处，A、B间距离L=20m．现对物体施加水平方向的拉力F=30N，使物体由静止开始运动，经过t₀=2s的时间物体运动B处，此时立即撤去拉力F，物体还能继续滑行一段距离．取g=10m/s²，求：
（1）物体从A运动到B的加速度大小．
（2）物体与水平地面间的动摩擦因数μ．
（3）物体从开始运动到最终停止的整个过程中摩擦力所做的功．

Answer 1

分析 （1）根据匀变速直线运动的位移公式可以求得物体的加速度的大小；
（2）在根据牛顿第二定律可以求得摩擦力的大小，进而可以求得摩擦因数的大小；
（3）对整个过程，运用动能定理列式求出摩擦力所做的功．

解答 解：（1）由题意，物体从静止开始做匀加速运动，则有：
L=$\frac{1}{2}a{t}_{0}^{2}$
得：a=$\frac{2L}{{t}_{0}^{2}}$=$\frac{2×20}{{2}^{2}}=10m/{s}^{2}$
（2）由牛顿第二定律得：
F-f=ma
又f=μN=μmg
联立解得：μ=0.5
（3）由动能定理得：0-0=FL-W
代入数据得：W=-600J
负号表示物体克服摩擦力做功．
答：（1）物体从A运动到B的加速度大小是10m/s²．
（2）物体与水平地面间的动摩擦因数μ是0.5．
（3）物体从开始运动到最终停止的整个过程中摩擦力所做的功是-600J．

点评 分析清楚物体的运动的过程，分别对不同的运动过程列出相应的规律，知道涉及时间和加速度的运用牛顿第二定律和运动学公式解答．涉及距离的运用动能定理求解．