Question

質(zhì)量為0.8kg的物體靜止在水平面上，物體與平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25，當(dāng)物體受到3.6N的水平拉力作用后，物體被拉動(dòng)，（取g=10m/s²）求：
（1）物體運(yùn)動(dòng)5s內(nèi)通過多大位移？
（2）如果5s后水平拉力撤去，再經(jīng)過5s物體還能前進(jìn)多少米？

Answer 1

分析：對(duì)物體進(jìn)行受力分析，通過牛頓第二定律求解物體的加速度，再運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式求解位移．撤去拉力后物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，要判斷到停止所需的時(shí)間．

解答：解：（1）對(duì)物體受力分析如右圖，因?yàn)槲矬w在豎直方向處于平衡所以F_N=G
    物體所受滑動(dòng)摩擦力f=μF_N=2N  
    根據(jù)牛頓第二定律F_合=ma 得：
    a₁=

F-f

m

=

3.6-2

0.8

m/s²=2 m/s²  
    根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移時(shí)間公式得：
      x₁=

1

2

at²=

1

2

×2×5×5m=25m
    （2）t=5s時(shí)的速度為v=a₁t=10m/s    
     拉力撤去后，對(duì)物體受力分析如右圖，物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)．
     根據(jù)牛頓第二定律F_合=ma 得：a₂=

f

m

=

2

0.8

m/s²=2.5m/s²   
     由于物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，物體還可運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t₀=

v

a2

=4s　 
∴4s后物體停止運(yùn)動(dòng)，那么物體經(jīng)過5s前進(jìn)的距離等于物體經(jīng)過4s前進(jìn)的距離．
∴x₂=

a2t02

2

=

1

2

×2.5×4×4m=20m
     答：物體運(yùn)動(dòng)5s內(nèi)通過的位移大小為25m，拉力撤去后再經(jīng)過5s物體前進(jìn)了20m．

點(diǎn)評(píng)：該題目考查的是牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的基本應(yīng)用．需要掌握對(duì)物體進(jìn)行受力分析，并能對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行判斷．對(duì)于第2問中的位移求解有多種運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可以完成．