Question

12．質(zhì)量m=2kg的物體靜止在水平地面上，它與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，一個(gè)F=10N水平恒力作用在物體上，使物體在水平地面上運(yùn)動(dòng)．F作用4s后撤除．（取g=10m/s²）則：
（1）前4s內(nèi)物體的加速度多大
（2）物體運(yùn)動(dòng)前4s內(nèi)物體發(fā)生的位移多大
（3）F撤除后，物體還能滑行多遠(yuǎn)．

Answer 1

分析 （1）由牛頓第二定律可以求出物體的加速度．
（2）物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式可以求出位移．
（3）撤去拉力后物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可以求出加速度，然后應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式求出滑行距離．

解答 解：（1）由牛頓第二定律得：a=$\frac{F-f}{m}$=$\frac{F-μmg}{m}$=$\frac{10-0.4×2×10}{2}$=1m/s²．
（2）物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，位移：x=$\frac{1}{2}$at²=$\frac{1}{2}$×1×4²=8m；
（3）撤除F時(shí)物體的速度：v=at=1×4=4m/s，
撤去拉力后，加速度：a′=$\frac{μmg}{m}$=μg=0.4×10=4m/²，
F撤除后物體滑行的距離：s=$\frac{{v}^{2}}{2a′}$=$\frac{{4}^{2}}{2×4}$=2m；
答：（1）前4s內(nèi)物體的加速度大小為1m/s²．
（2）物體運(yùn)動(dòng)前4s內(nèi)物體發(fā)生的位移為8m．
（3）F撤除后，物體還能滑行2m．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求加速度、位移問題，分析清楚物體的運(yùn)動(dòng)過程、應(yīng)用牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可以解題，本題是一道基礎(chǔ)題．