Question

質(zhì)量為2Kg的物體在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到與運(yùn)動(dòng)方向相同的拉力F的作用，物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4，當(dāng)拉力由10N逐漸減小到零但物體仍在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，F(xiàn)為

0

N時(shí)物體的加速度最大，為

4

m/s²；當(dāng)F為

8

N時(shí)，物體的速度最大．

Answer 1

分析：物體在多個(gè)力作用時(shí)，加速度與合外力成正比，即F_合=ma，物體在水平方向拉力作用下產(chǎn)生的加速度a=

F-f

m

，加速度最大即合外力最大，即（F-f）的絕對(duì)值最大，根據(jù)數(shù)學(xué)關(guān)系可得最大合外力，由此可得最大加速度；物體做加速度逐漸減小的加速度運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度減為0時(shí)物體的速度最大．

解答：解：（1）如圖所示，對(duì)物體進(jìn)行受力分析得：

物體所受合力F_合=F-f
f=μF_N=μmg
所以物體所受合力為F_合=F-μmg=F-0.4×2×10N=F-8N
根據(jù)數(shù)學(xué)關(guān)系知，當(dāng)F=0時(shí)合外力的絕對(duì)值最大為8N，據(jù)牛頓第二定律知物體產(chǎn)生的最大加速度
amax=

0-8

2

m/s2=-4m/s2（負(fù)號(hào)表示加速度的方向與摩擦力的方向相同）
（2）因?yàn)镕和v同向，故開(kāi)始時(shí)合外力的方向與速度方向相同，物體做加速運(yùn)動(dòng)，據(jù)F_合=F-μmg知當(dāng)F=8N時(shí)合外力為0，此時(shí)F再減小時(shí)F_合＜0表示合外力的方向?qū)�發(fā)生變化，與速度方向相反，物體開(kāi)始做減速運(yùn)動(dòng)，故物體速度最大發(fā)生在物體的加速度改變方向的時(shí)候，也就是合外力為0時(shí)，速度最大．據(jù)F_合=F-μmg=0可知，此時(shí)F=8N．
故答案為：0，4，8．

點(diǎn)評(píng)：物體加速度最大時(shí)并不是所受作用力F最大，而應(yīng)該是物體所受合力最大，故要根據(jù)力的合成求合力最大時(shí)物體所受的力F，在矢量計(jì)算式中要知道負(fù)號(hào)表示方向與規(guī)定的正方向相反，不表示矢量的大�。�最后一問(wèn)中要注意加速減速的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，是合外力為0，即加速度改變方向的時(shí)候．