Question

20．如圖所示，質量為m=10kg的物體，放置在粗糙的水平面上，在F=60N水平向右的拉力作用下，由靜止開始做勻加速直線運動，物體與水平面之間的動摩擦因數μ=0.4，重力加速度g=10m/s²．求：
（1）物體的加速度為多大？
（2）物體在第3s內的位移為多大？

Answer 1

分析 （1）根據滑動摩擦力公式f=μF_N計算摩擦力大小；根據牛頓第二定律求加速度大小；
（2）由速度公式求出2s末的速度，再由位移公式可求得3s內的位移．

解答 解：（1）物體豎直方向受力平衡：F_N=mg=100N
根據滑動摩擦力公式有：f=μF_N=0.4×100=40N
由牛頓第二定律有：a=$\frac{F-f}{m}$=$\frac{60-40}{10}$=2m/s²
（2）2s末物體的速度：v=at₂=2×2=4m/s
由位移公式可知，第3s內的位移為：x=vt+$\frac{1}{2}a{t}^{2}$=4×1+$\frac{1}{2}×2×{1}^{2}$=5m；
答：（1）物體的加速度為4m/s；
（2）物體在第3s內的位移為5m．

點評 本題是牛頓第二定律和速度公式的直接應用，屬于已經受力求運動的問題，同時在解題時要注意判斷物體是否已經靜止．