Question

3．静止在水平面上的物体，质量是4.0kg，沿水平方向受到10.0N的拉力．物体跟平面间的动滑动系数为0.2，求物体的加速度a和5.0s内的位移及5.0s末的速度．

Answer 1

分析 分析物体的受力情况，确定物体所受的合力，根据牛顿第二定律求出物体的加速度，由运动学速度公式v=at求出物体5s末的速度，根据位移时间的公式计算位移的大小．

解答 解：物体在竖直方向受到重力mg、水平面的支持力N，两力平衡，有：N=mg=40N；
在水平方向受到拉力F和滑动摩擦力f，滑动摩擦力为：f=μN=0.2×40N=8N，
合力F_合=F-f．
根据牛顿第二定律得物体的加速度为：a=$\frac{F-f}{m}=\frac{10-8}{4}$=0.5m/s²；
5.0s内的位移为：x=$\frac{1}{2}$at²=$\frac{1}{2}$×0.5×5²=6.25m，
5.0s末的速度为：v=at=0.5×5m/s=2.5m/s；
答：物体的加速度a为0.5m/s²，5.0s内的位移为6.25m，及5.0s末的速度为2.5m/s．

点评 本题属于知道受力情况确定物体运动情况的类型，加速度是关键量，根据牛顿第二定律和运动学公式结合求解．