Question

(12分)如圖所示，質量為5 kg的物塊在水平拉力F＝15 N的作用下，從靜止開始向右運動．物體與水平地面間的動摩擦因數μ＝0.2.求：

圖3－17

(1)在力F的作用下，物體在前10 s內的位移；

(2)在t＝10 s末立即撤去力F，再經6 s物體還能運動多遠？(g取10 m/s²)

【解析】：(1)物體在前10s內受四個力：重力mg、支持力N、拉力F及滑動摩擦力f，如圖所示．

根據牛頓第二定律有

N－mg＝0①

F－f＝ma₁②

又f＝μN③

聯立解得

a₁＝＝ m/s²＝1 m/s²

由位移公式求出前10 s內的位移為

x₁＝a₁t²＝×1×10² m＝50 m.

(2)物體在10 s末的速度

v₁＝a₁t＝1×10 m/s＝10 m/s

10 s后物體做勻減速直線運動，其加速度大小為a₂＝＝μg＝0.2×10 m/s²＝2m/s²

要考慮物體做勻減速運動最長能運動多長時間，設最長還能運動的時間為t′

t′＝＝ s＝5 s.

可見，物體經5 s就停下，故6s內的位移

x₂＝＝25 m.

 

Answer 1

：(1)50 m　(2)25m