Question

12．已知水平面上A、B兩點(diǎn)間的距離x=10m，質(zhì)量m=1.0kg的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）在水平恒力F作用下，從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)一段距離撤去該力，物塊繼續(xù)滑行t=4.0s停在B點(diǎn)，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，求恒力F為多大．（重力加速度g取10m/s²）

Answer 1

分析 對撤去拉力過程分析，根據(jù)牛頓第二定律可求得加速度大小，再根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可求得撤去拉力時(shí)的速度以及減速過程的位移；再對加速過程分析，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可求得加速度，再由牛頓第二定律可求得恒力大小．

解答 解：撤去水平力F后，物塊做勻減速運(yùn)動(dòng)，有：
μmg=ma₂
a₂=μg=0.1×10=1 m/s²
則撤去F時(shí)的速度為v，有：
v=a₂t=1×4=4 m/s
t=4s內(nèi)的位移x₂，有：
v²=2a₂x₂
解得：x₂=8m
撤去F前位移為：x₁=x-x₂=10-8=2 m．
由速度和位移公式可得：v²=2a₁x₁
解得：a₁=4 m/s²
由牛頓第二定律可知：F-μmg=ma₁
代入數(shù)據(jù)解得：F=5 N
答：恒力F為5N．

點(diǎn)評 本題通過加速和減速過程考查了牛頓第二定律兩類基本題型的應(yīng)用；一是由受力求運(yùn)動(dòng)；二是由運(yùn)動(dòng)求受力；牛頓第二定律的應(yīng)用大部分題目均屬于這兩類基本應(yīng)用的考查，要注意體會加速度的橋梁作用．