Question

3．如圖所示，質量m=4.0kg的物體，靜止在水平地面上A點，A和B兩點間距離為10m．現有水平力G=10N，作用在物體上一段時間后撤去，物體又滑行一段距離恰好停在B處，物體與水平地面間的動摩擦因數μ=0.20，g取10m/s²，求由撤去拉力到物體停止所經歷的時間t．

Answer 1

分析 物體先做初速度為零的勻加速直線運動，然后做勻加速直線運動，由牛頓第二定律求出加速度，然后應用勻變速直線運動的運動規律求出時間．

解答 解：由牛頓第二定律：F-μmg=ma₁，μmg=ma₂，解得：a₁=0.5m/s²，a₂=2m/s²，
設撤去拉力時的速度為v，由勻變速直線運動的速度位移公式得：
$\frac{{v}^{2}}{2{a}_{1}}$+$\frac{{v}^{2}}{2{a}_{2}}$=L，$\frac{{v}^{2}}{2×0.5}$+$\frac{{v}^{2}}{2×2}$=10，解得：v=2$\sqrt{2}$m/s，
撤去拉力后物體的運動時間：t=$\frac{v}{a}$=$\frac{2\sqrt{2}}{2}$=$\sqrt{2}$s；
答：由撤去拉力到物體停止所經歷的時間t為$\sqrt{2}$s．

點評 處理有關牛頓運動定律應有問題的關鍵是對物體進行正確的受力分析和運動過程分析，然后根據牛頓第二定律和需要的運動學公式聯立即可求解．