Question

15．如圖，質量m=2kg的物塊在t=0時刻以初速度v₀=10m/s在粗糙水平地面上向右運動，已知地面與物塊間的動摩擦因數μ=0.3，求：
（1）t=0時刻物塊的加速度大小；
（2）t=5s時刻物塊的速度大小；
（3）0-5s內物塊的位移大小．

Answer 1

分析 （1）對小物塊受力分析，根據牛頓第二定律求加速度
（2）根據速度公式求t=5s時的速度
（3）根據位移公式求物塊在5s內的位移大小

解答 解：（1）滑塊受到重力、支持力和滑動摩擦力的作用，根據牛頓第二定律有：
μmg=ma
解得：$a=μg=3m/{s}_{\;}^{2}$
（2）設物塊經過時間t速度減為0，根據速度公式有：$v={v}_{0}^{\;}+at$
0=10+（-3）t
解得：$t=\frac{10s}{3}$
因為$5s＞\frac{10s}{3}$，所以t=5s時滑塊已經停止，${v}_{5}^{\;}=0$
（3）5s內物塊的位移，根據${v}_{\;}^{2}-{v}_{0}^{2}=2ax$
得$0-1{0}_{\;}^{2}=2（-3）x$
解得：$x=\frac{50}{3}m$
答：（1）t=0時刻物塊的加速度大小為$3m/{s}_{\;}^{2}$；
（2）t=5s時刻物塊的速度大小為0；
（3）0-5s內物塊的位移大小為$\frac{50}{3}m$

點評 本題關鍵是根據牛頓第二定律求出加速度，再根據勻變速直線運動的規律求速度和位移．