Question

8．一個(gè)放在水平地面上的物塊，其質(zhì)量為m=1kg，受到水平推力F=10N作用，使物塊從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，2s后撤去推力F，若物塊與地面的摩擦因數(shù)為μ=0.4，求：
（1）加速過(guò)程的加速度大�。�
（2）物塊在地面上運(yùn)動(dòng)的總位移．

Answer 1

分析 （1）分析物體的受力情況，由牛頓第二定律求加速度．
（2）物體在水平推力的作用下做勻加速運(yùn)動(dòng)，由位移公式求出勻加速運(yùn)動(dòng)的位移．撤去F后，由動(dòng)能定理求出物體滑行的位移，從而得到總位移．

解答 解：（1）物體水平推力F作用下做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到重力、地面的支持力和滑動(dòng)摩擦力、推力共四個(gè)力作用，由牛頓第二定律得：
F-f=ma
又有：f=μN(yùn)=μmg
聯(lián)立得：a=$\frac{F}{m}$-μg=$\frac{10}{1}$-0.4×10=6m/s² 
（2）物體做勻加速運(yùn)動(dòng)的位移為：x₁=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$=$\frac{1}{2}×6×{2}^{2}$m=12m
撤去F時(shí)物體的速度為：v=at=12m/s
撤去F后，物體滑行的過(guò)程，由動(dòng)能定理得：
-μmgx₂=0-$\frac{1}{2}m{v}^{2}$
代入數(shù)據(jù)得：x₂=18m
故物體的總位移為：x=x₁+x₂=30m
答：（1）加速過(guò)程的加速度大小是6m/s²．
（2）物塊在地面上運(yùn)動(dòng)的總位移是30m．

點(diǎn)評(píng) 分析清楚物體運(yùn)動(dòng)的情況，應(yīng)用牛頓第二定律和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律進(jìn)行研究時(shí)，加速度是關(guān)鍵的量，對(duì)于位移，也可以根據(jù)動(dòng)能定理求解．