Question

（7分）質量m=0.40kg的物體靜止在水平地面上，其與地面間的動摩擦因數µ=0.20。現用水平向右的外力F=1.0N推物體，求：（1）物體2.0s末的速度多大；（2）前2.0s內外力F做多少功；（3）若2.0s末撤去外力，物體還要經過多長時間才能停下來。

Answer 1

（1）設物體做勻加速直線運動的加速度為a₁，根據牛頓第二定律有
F-μmg=ma₁，解得a₁=0.50m/s²…………………………………………（2分）
物體2.0s末的速度大小v=a₁t₁="1.0m/s" ……………………………………（1分）
（2）前2.0s內的位移大小s=a₁t₁²=1.0m………………………………………（1分）
所以前2.0s內外力F所做的功W="Fs=1.0J" …………………………………（1分）
（3）設撤去外力后物體運動的加速度為a₂，根據牛頓第二定律有
μmg=ma₂，解得  a₂=2.0m/s²…………………………………………………（1分）
物體運動的時間t₂=v/a₂="0.50s" …………………………………………………（1分）

（1）直接根據牛頓第二定律、加速度和速度關系公式可正確解答．
（2）根據運動公式求出位移，利用做功公式求解。
（3）撤掉拉力后，物體在摩擦力作用下減速前進，根據牛頓第二定律可以求出物體的加速度，然后根據運動學公式可以求出物體滑動的距離．