Question

如圖所示，靜止在水平地面上的物體質量為2kg，在水平恒力F推動下開始運動，4s末它的速度達到4m/s；此時將F撤去，物體又運動了16m停下來．如果物體與地面間的動摩擦因數不變，求：
（1）物體與地面間的動摩擦因數；
（2）推力F多大？

Answer 1

分析：（1）撤去F后，物體做勻減速直線運動，此過程的初速度為4m/s，位移為16m，末速度為0，由速度-位移公式式求出加度．再由牛頓第二定律求出動摩擦因數．
（2）撤去F前，物體做勻加速直線運動，已知初速度為0，末速度為4m/s，時間為4s，由速度公式求出加速度，再由牛頓第二定律求出推力F．

解答：解：
（1）撤去F后，物體做勻減速直線運動，由v²=2a₂x得，
        a₂=

v2

2x

=0.5m/s²
     由牛頓第二定律得 a2=

μmg

m

     所以μ=

a2

g

=0.05   
（2）撤去F前，物體做勻加速直線運動，由v=v₀+a₁t得
   a₁=

v-v0

t

=1m/s²
由牛頓第二定律得  F-μmg=ma₁，
代入解得    F=3N  　　　　　　　
答：（1）物體與地面間的動摩擦因數是0.05；
    （2）推力F為3N．

點評：本題是運用牛頓第二定律和運動學公式求解的，也可以運用動能定理和動量定理求解．