Question

19．質量為5kg的物體放置在粗糙的水平桌面上，與桌面間的動摩擦因數為0.2．如果從靜止開始，受到一個大小為20N、方向水平的恒力作用下，靜止開始運動5秒后撤去外力試求：
（1）撤去外力它沿桌面滑行的加速度大小與方向；
（2）撤去外力時的速度；
（3）如果從靜止開始，到最后停下來總的位移．

Answer 1

分析 （1）外力撤去水平方向只有摩擦力，根據牛頓第二定律求解加速度；
（2）根據牛頓第二定律求解拉力作用下的加速度大小，再根據速度時間關系求解速度；
（3）根據位移速度關系求解位移大小．

解答 解：（1）根據牛頓第二定律可得：μmg=ma，
解得：a=μg=2m/s²；
方向與速度方向相反；
（2）拉力作用下的加速度為：a′=$\frac{F-μmg}{m}$=$\frac{20N-0.2×5×10}{5}m/{s}^{2}$=2m/s²；
v=a′t=2×5m/s=10m/s；
（3）前后過程加速度大小相等，根據位移速度關系可得：
x=$2×\frac{{v}^{2}}{2a}$=$\frac{100}{2}m$=50m．
答：（1）撤去外力它沿桌面滑行的加速度大小為2m/s²，方向與速度方向相反；
（2）撤去外力時的速度為10m/s；
（3）如果從靜止開始，到最后停下來總的位移為50m．

點評 對于牛頓第二定律的綜合應用問題，關鍵是弄清楚物體的運動過程和受力情況，利用牛頓第二定律或運動學的計算公式求解加速度，再根據題目要求進行解答；知道加速度是聯系靜力學和運動學的橋梁．