Question

如圖所示，質(zhì)量m=0.5kg的物體放在水平面上，在F=3.0N的水平恒定拉力作用下由靜止開始運(yùn)動，物體發(fā)生位移x=4.0m時撤去力F，物體在水平面上繼續(xù)滑動一段距離后停止運(yùn)動。已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4， g=10m/s²。求:

（1）物體在力F作用過程中加速度的大小；

（2）撤去力F的瞬間，物體速度的大�。�

（3）撤去力F后物體繼續(xù)滑動的時間。

Answer 1

（1）a₁=2m/s² （2）v=4.0m/s （3）t=1s

（1）（2分）設(shè)物體受到的滑動摩擦力為F_f，加速度為a₁，則F_f=μmg

根據(jù)牛頓第二定律，物塊在力F作用過程中，有F-F_f=ma₁ （1分）

解得a₁=2m/s² （1分）

（2）（2分）設(shè)撤去力F時物塊的速度為v，由運(yùn)動學(xué)公式v² =2a₁x （1分）

解得 v=4.0m/s （1分）

（3）（2分）設(shè)撤去力F后物體的加速度為a₂，根據(jù)牛頓第二定律，有 F_f=ma₂

解得 a₂=4m/s² （1分）

由勻變速直線運(yùn)動公式得 解得 t=1s （1分）

【思路點(diǎn)撥】當(dāng)物體受F作用力時，物體受四個力作用，豎直方向受重力、支持力作用，水平方向受拉力和摩擦力作用，根據(jù)牛頓第二定律列式就可求出物體的加速度。撤去力F后，物體在水平方向只受滑動摩擦力作用，也可根據(jù)牛頓第二定律列方程求出加速度，然后運(yùn)用勻變速運(yùn)動規(guī)律中的相應(yīng)公式求出題中要求的問題。