Question

13．一個(gè)物體置于光滑的水平面上，受到6N水平拉力作用從靜止出發(fā)，經(jīng)2s，速度增加到24m/s．（g取10m/s²）
求：（1）物體的質(zhì)量是多大？
（2）求2s內(nèi)物體的位移．
（3）若水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4，速度達(dá)到24m/s需多少時(shí)間？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)速度時(shí)間公式求出物體的加速度，結(jié)合牛頓第二定律求出物體的質(zhì)量．
（2）根據(jù)平均速度推論求出2s內(nèi)物體的位移．
（3）根據(jù)牛頓第二定律求出物體的加速度，結(jié)合速度時(shí)間公式求出速度達(dá)到24m/s所需的時(shí)間．

解答 解：（1）物體的加速度${a}_{1}=\frac{v}{t}=\frac{24}{2}m/{s}^{2}=12m/{s}^{2}$，
則物體的質(zhì)量m=$\frac{F}{{a}_{1}}=\frac{6}{12}kg=0.5kg$．
（2）2s內(nèi)物體的位移$x=\frac{v}{2}t=\frac{24}{2}×2m=24m$．
（3）根據(jù)牛頓第二定律得，物體的加速度${a}_{2}=\frac{F-μmg}{m}=\frac{6-0.4×5}{0.5}=8m/{s}^{2}$，
則t=$\frac{v}{a}=\frac{24}{8}s=3s$．
答：（1）物體的質(zhì)量為0.5kg；
（2）2s內(nèi)物體的位移為24m；
（3）速度達(dá)到24m/s需3s．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)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(dòng)學(xué)的橋梁，基礎(chǔ)題．