Question

11．質(zhì)量為m=4kg的小物塊靜止放在水平地面上，現(xiàn)用水平向右的外力F=10N推物體，若物塊與地面間動摩擦因數(shù)?=0.2，問
（1）小物塊2s末的速度多大？
（2）2s末外力F的即時(shí)功率多大？
（3）若2s末撤去外力，物體還要經(jīng)過多長時(shí)間才能停下來？

Answer 1

分析 （1）物體在恒定的水平力作用下，在粗糙的水平面上做勻加速直線運(yùn)動．對其進(jìn)行受力分析，力的合成后求出合力，再由牛頓第二定律去求出加速度，最后由運(yùn)動學(xué)公式去求出速度；
（2）由P=Fv求出功率；
（3）由牛頓第二定律求出加速度，然后由速度公式求出時(shí)間．

解答 解：（1）前2s內(nèi)物體加速運(yùn)動，受重力、支持力、拉力和滑動摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律，有：
物體的加速度$a=\frac{F-μmg}{m}$=$\frac{10-0.2×4×10}{4}=0.5m/{s}^{2}$；
2s末物體的速度：v=at=0.5×2=1m/s
（2）2s末外力F的即時(shí)功率：P=Fv=10×1=10W；
（3）撤去拉力后，滑塊勻減速直線運(yùn)動，加速度為a′=$-\frac{μmg}{m}$=-μg=-2m/s²
故運(yùn)動時(shí)間為：t′=$\frac{△v}{a′}$=$\frac{0-1}{-2}$=0.5s；
答：（1）物體在2s末的速度為1m/s；
（2）2s末外力F的即時(shí)功率是10W；
（3）若2s末撤去拉力，物體還要經(jīng)過0.5s時(shí)間才能停下來．

點(diǎn)評 本題考查了牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式的基本運(yùn)用，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動學(xué)的橋梁，基礎(chǔ)題．