Question

4．小车质量为20kg在拉力F作用下，由静止开始匀加速直线运动，经8s速度达到6m/s，而后撤去拉力做匀减速直线运动，经过12m才停止．求：
（1）小车所受摩擦力；
（2）拉力F的大小．

Answer 1

分析 （1）撤去拉力后，根据动能定理列式即可求解摩擦力；
（2）根据加速度的定义式求出匀加速直线运动的加速度，再结合牛顿第二定律求解F．

解答 解：（1）撤去拉力后，根据动能定理得：
0-$\frac{1}{2}m{v}^{2}=-fx$
解得：f=$\frac{\frac{1}{2}×20×36}{12}=30N$
（2）匀加速过程中，加速度为：a=$\frac{△v}{△t}=\frac{6}{8}=0.75m/{s}^{2}$，
根据牛顿第二定律得：F-f=ma
解得：F=20×0.75+30=45N
答：（1）小车所受摩擦力为30N；
（2）拉力F的大小为45N．

点评 本题主要考查了动能定理以及牛顿第二定律的直接应用，知道加速度是联系力和运动的桥梁，明确应用动能定理解题比较方便，难度不大，属于基础题．