Question

如圖所示，質(zhì)量m=1.0kg的物體靜止水平面上，水平恒力F=3.0作用于物體上，使物體從靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t=2.0s撤去拉力F，已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.15，取g=10m/s²．求：
（1）撤去拉力F的瞬間，物體速度的大小；
（2）撤去拉力F后，物體在水平地板上還能滑行多遠(yuǎn)？

Answer 1

分析：（1）作出物體在恒力作用下運(yùn)動(dòng)的受力分析圖，根據(jù)牛頓第二定律求出物體運(yùn)動(dòng)的加速度；根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出在恒力作用下的末速度；
（2）作出物體撤去恒力后的受力分析圖，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，再根據(jù)速度位移關(guān)系公式求出撤去恒力后物體繼續(xù)滑行的位移大小．

解答：解：（1）以m為研究對(duì)象，受力情況如圖所示：

設(shè)物體在恒力作用下的加速度為a₁，
根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律：a₁=

F-f

m

=

F-μmg

m

=

3-0.15×10

1.0

m/s²=1.5m/s²．
2.0s時(shí)的速度：v=a₁t=1.5×2.0m/s=3m/s
（2）撤去恒力后，受力如圖

加速度大小：a₂=

f

m

=μg=1.5m/s²，
則撤去恒力后物體繼續(xù)滑行的位移：x=

v2

2a2

=

32

2×1.5

m=3m；
答：（1）撤去拉力F的瞬間，物體速度的大小為3m/s；
（2）撤去拉力F后，物體在水平地板上還能滑行3m遠(yuǎn)．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁，通過加速度可以根據(jù)力求運(yùn)動(dòng)，也可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)求力．