Question

如右图所示，质量为5 kg的物块在水平拉力F＝15 N的作用下，从静止开始向右运动．物体与水平地面间的动摩擦因数μ＝0.2.求：
(1)在力F的作用下，物体在前10 s内的位移；
(2)在t＝10 s末立即撤去力F，再经6 s物体还能运动多远？(g取10 m/s²)

Answer 1

物体在前10 s内受四个力：重力mg、支持力F_N、拉力F及滑动摩擦力F_f，

如图所示．根据牛顿第二定律有F_N－mg＝0    ①    F－F_f＝ma₁   ②
又F_f＝μF_N③      联立解得
a₁＝＝ m/s²＝1 m/s²
由位移公式求出前10 s内的位移为
x₁＝a₁t²＝110² m＝50 m.
物体在10 s末的速度v_t＝a₁t＝110 m/s＝10 m/s
10 s后物体做匀减速直线运动，其加速度大小为a₂＝＝μg＝0.210 m/s²＝2 m/s²
设最长还能运动的时间为t′则t′＝＝ s＝5 s.
可见，物体经5 s就停下，故6 s内的位移x₂＝＝25 m.

略