Question

7．一个质量m=2kg 的物体静止在水平地面上，现在用水平恒力F使其开始运动，经过4s物体的速度达到10m/s，重力加速度g=10m/s²．求：
（1）求物体运动的加速度大小a；
（2）若水平面光滑，求F的大小．
（3）若水平面粗糙，且物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.1，求F的大小．

Answer 1

分析 （1）已知物体的初速度、末速度和运动 的时间，由加速度的定义即可求出加速度；
（2）对物体受力分析后根据牛顿第二定律列式求解F的大小；
（3）对物体受力分析后根据牛顿第二定律列式求解F的大小．

解答 解：（1）静止的物体经过4s物体的速度达到10m/s，则：$a=\frac{v}{t}=\frac{10}{4}$=2.5 m/s²；
（2）水平面光滑，物体只受到拉力，则根据牛顿第二定律：F=ma=2×2.5=5N
（3）若水平面粗糙，由F-F_f=ma
且F_f=μmg
代入数据得：F=7N
答：（1）物体运动的加速度大小是2.5 m/s²；
（2）若水平面光滑，F的大小是5N．
（3）若水平面粗糙，且物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.1，F的大小是7N．

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．