Question

14．一质量m=5kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.3，在F=20N的水平恒力作用下开始运动．取g=l0m/s²，求：
（1）求物体的加速度大小；
（2）物体在3s末的速度大小；
（3）若经过3s后撤去力F，则撤去力F后物体在水平面上还能运动多远？

Answer 1

分析 （1）根据牛顿第二定律求出加速度；
（2）根据v=at求出3s末的速度大小；
（3）根据牛顿第二定律求出撤去拉力后的加速度，再根据速度位移公式求解撤去拉力后的位移．

解答 解：（1）物体受到的滑动摩擦力f=μN=μmg=0.3×5×10=15N，
根据牛顿第二定律得：F-f=ma₁
解得：${a_1}=\frac{F-f}{m}=1m/{s^2}$
（2）物体在3s末的速度大小v=at=1×3m/s=3m/s，
（3）撤去力F后，根据牛顿第二定律得：${a}_{2}=\frac{f}{m}=\frac{15}{5}=3m/{s}^{2}$，
由0-v²=2（-a₂）x
得撤去力F后物体在水平面上运动距离$x=\frac{{v}^{2}}{2{a}_{2}}=1.5m$．
答：（1）物体的加速度大小为1m/s²；
（2）物体在3s末的速度大小为为3m/s；
（3）若经过3s后撤去力F，则撤去力F后物体在水平面上还能运动1.5m．

点评 本题主要考查了牛顿第二定律、运动学基本公式、的直接应用，注意撤去拉力前和撤去拉力后加速度是不同的，最后停下来，速度为零，难度不大，属于基础题．