Question

17．一質量為5kg的物體靜止放在μ=0.2的水平面上，現用一個大小為20N的水平拉力使物體開始加速運動，在3秒末撤去拉力，求：（g=10m/s² ）
（1）物體3秒末的速度  
（2）物體在8秒內的位移．

Answer 1

分析 對物體受力分析，由牛頓第二定律求解加速度，運動學公式求解速度；
分加速和減速兩個過程，根據位移時間公式求位移即可．

解答 解：（1）對物體的受力分析，取運動方向為正方向，所受摩擦力為：
 f=μmg=10 N
據牛頓第二定律得：a₁=$\frac{F-f}{m}$=$\frac{20-10}{5}$m/s²=2m/s²
物體3秒末的速度為：v_t=at₁=2×3=6m/s；
物體在3秒內的位移：x₁=$\frac{1}{2}$at²=$\frac{1}{2}$×2×3²=9m；
（2）撤去拉力后，a₂=$\frac{-f}{m}$=-μg=-2m/s²，
減速運動時間：t₂=$\frac{{v}_{t}}{{a}_{2}}$=3s
減速位移：x₂=$\frac{{v}_{0}+{v}_{t}}{2}$t₂=9m
總位移：x=x₁+x₂=18m
答：（1）物體3秒末的速度為6m/s；  
（2）物體在8秒內的位移為18m．

點評 解答本題關鍵掌握運動學的速度公式和位移公式，以及牛頓第二定律，常見的基礎題．