Question

12．質量m=2kg的物體靜止在水平地面上，它與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4，一個F=10N水平恒力作用在物體上，使物體在水平地面上運動．F作用4s后撤除．（取g=10m/s²）則：
（1）前4s內物體的加速度多大
（2）物體運動前4s內物體發(fā)生的位移多大
（3）F撤除后，物體還能滑行多遠．

Answer 1

分析 （1）由牛頓第二定律可以求出物體的加速度．
（2）物體做初速度為零的勻加速直線運動，應用勻變速直線運動的位移公式可以求出位移．
（3）撤去拉力后物體做勻減速直線運動，由牛頓第二定律可以求出加速度，然后應用勻變速直線運動的速度位移公式求出滑行距離．

解答 解：（1）由牛頓第二定律得：a=$\frac{F-f}{m}$=$\frac{F-μmg}{m}$=$\frac{10-0.4×2×10}{2}$=1m/s²．
（2）物體做初速度為零的勻加速直線運動，位移：x=$\frac{1}{2}$at²=$\frac{1}{2}$×1×4²=8m；
（3）撤除F時物體的速度：v=at=1×4=4m/s，
撤去拉力后，加速度：a′=$\frac{μmg}{m}$=μg=0.4×10=4m/²，
F撤除后物體滑行的距離：s=$\frac{{v}^{2}}{2a′}$=$\frac{{4}^{2}}{2×4}$=2m；
答：（1）前4s內物體的加速度大小為1m/s²．
（2）物體運動前4s內物體發(fā)生的位移為8m．
（3）F撤除后，物體還能滑行2m．

點評 本題考查了求加速度、位移問題，分析清楚物體的運動過程、應用牛頓第二定律與運動學公式可以解題，本題是一道基礎題．