Question

12．一質(zhì)量為4kg的物體靜止在粗糙的地面上，物體與地面的動摩擦因數(shù)為0.2，用一水平力F₁=10N 拉物體由A點開始運動，經(jīng)過一段時間后撤去拉力F，再經(jīng)過一段時間物體到達B點停止，已知AB長為10m，則F₁作用的一段距離為8m，撤去F₁后物體運動的距離是2m，物體運動中的最大速度是2.8m/s．

Answer 1

分析 根據(jù)牛頓第二定律求出物體做勻加速直線運動的加速度，在求出撤去拉力時的加速度．結合運動學公式求出F的作用時間，和撤去F后物體還能滑行的距離．

解答 解：物體勻加速直線運動的加速度${a}_{1}=\frac{{F}_{1}-f}{m}=\frac{10-0.2×4×10}{m}=0.5$m/s²
撤去拉力后的加速度大�。�${a}_{2}=\frac{-f}{m}=-μg=-0.2×10=-2m/{s}^{2}$．
設撤去F時的速度為v，根據(jù)a₁t₁=a₂t₂，
又$\frac{{v}^{2}}{2{a}_{1}}=10$m，
解得：v=2$\sqrt{2}$≈2.8m/s，
解得F₁作用的一段距離：${x}_{1}=\frac{{v}^{2}}{2{a}_{1}}$=$\frac{8}{2×0.5}$=8m，
撤去F₁后物體運動的距離為：${x}_{2}=\frac{{0-v}^{2}}{2{a}_{2}}$=$\frac{0-8}{2×2}$=2m．
故答案為：8，2，2.8

點評 本題考查牛頓第二定律和運動學公式的綜合運用，知道加速度是聯(lián)系力學和運動學的橋梁．