Question

如圖所示，質量m=4kg的物體靜止在水平地面上，其與地面間的動摩擦因數?=0.2．現用水平向右的外力F=10N拉物體，求：
（1）物體在2s末的速度多大；
（2）前2s內拉力F做多少功；
（3）若2s末撤去拉力，物體還要經過多長時間才能停下來．

Answer 1

分析：物體在恒定的水平力作用下，在粗糙的水平面上做勻加速直線運動．對其進行受力分析，力的合成后求出合力，再由牛頓第二定律去求出加速度，最后由運動學公式去求出速度與位移．

解答：解：（1）前2s內物體加速運動，受重力、支持力、拉力和滑動摩擦力，根據牛頓第二定律，有：
物體的加速度a=

F-μmg

m

=

10-0.2×4×10

4

=0.5m/s2；
2s末物體的速度：v=at=0.5×2=1m/s
（2）前2s位移為：x=

1

2

at2=

1

2

×0.5×22m=1m；
故拉力功為：W=Fx=10×1=10J；
（3）撤去拉力后，滑塊勻減速直線運動，加速度為a′=-μg=-2m/s²
故運動時間為：t′=

△v

a′

=0.5s；
答：（1）物體在2s末的速度為1m/s；
（2）前2s內拉力F做10J的功；
（3）若2s末撤去拉力，物體還要經過0.5s時間才能停下來．

點評：本題是已知受力情況確定運動情況，關鍵分階段求解出加速度，不難．