Question

一質量為5kg的滑塊在F=15N的水平拉力作用下，由靜止開始在水平面上做勻加速直線運動，若滑塊與水平面間的動摩擦因數是μ=0.2．（g=10m/s²） 問：
（1）滑塊運動的加速度是多大？
（2）滑塊在力F作用5s內通過的位移是多大？如果力F作用8s后撤去，則滑塊在撤去力F后5s內通過的位移是多大？

Answer 1

分析：（1）根據牛頓第二定律求出加速度；
（2）根據勻變速直線運動位移時間公式求出5s內通過的位移，根據速度時間公式求出8秒末滑塊的速度，根據牛頓第二定律求出撤去拉力后的加速度，根據速度時間公式求出滑塊還能運動多長時間停止運動，從而求出撤去力F后5s內通過的位移．

解答：解：（1）根據牛頓第二定律得：F-μmg=ma₁
解得：a₁=

15-0.2×5×10

5

=1m/s²；
（2）5秒內位移：S₁=

1

2

a₁t₁²=

1

2

×1×25=12.5m 
8秒末滑塊的速度：v₂=a₁t₂=8m/s，
設撤去F后經t₃秒滑塊停下，則a₂=-μg=-2m/s²，
設經過t₃后，滑塊停止運動，則t₃=

0-v2

a2

=4s，
可見，撤去F后滑塊經4s即停止，故撤去F后5秒內的位移為：
s=

0- v 2 2

2a2

=16m．
答：（1）滑塊運動的加速度是1m/s²；
（2）滑塊在力F作用5s內通過的位移是12.5m，如果力F作用8s后撤去，則滑塊在撤去力F后5s內通過的位移是16m

點評：本題主要考查了牛頓第二定律及勻變速直線運動基本公式的直接應用，要求勻減速運動位移時，要先求出物體停止運動的時間，難度適中．