Question

14．質量為2kg的物體在水平面上運動，假設物體與水平面之間的動摩擦因數為0.75，一個大小為15N的水平力作用于該物體上，則加速度的最大值為15m/s²，最小值為0m/s²．（g取10m/s²）

Answer 1

分析 水平力作用在物體上，當水平力與物體所受的滑動摩擦力方向相同時，合力最大，加速度最大．當水平力與物體所受的滑動摩擦力方向相反時，合力最小，加速度最小．由牛頓第二定律求解．

解答 解：物體所受的滑動摩擦力大小為 f=μmg=0.75×2×10N=15N
當水平力與物體所受的滑動摩擦力方向相同時，合力最大，加速度最大．合力最大值為 F_max=F+f=30N
由牛頓第二定律得：加速度最大值為 a_max=$\frac{{F}_{max}}{m}$=$\frac{30}{2}$=15m/s²．
當水平力與物體所受的滑動摩擦力方向相反時，合力最小，加速度最小．合力最小值為 F_min=F-f=0
由牛頓第二定律得：加速度最小值為 a_min=$\frac{{F}_{min}}{m}$=0．
故答案為：15，0．

點評 本題的關鍵是根據水平力的方向，確定合力的大小，不能頭腦簡單認為摩擦力方向與水平力F的方向一定相反，也有可能相同．