Question

12．如圖所示，在水平恒力作用下，使物體由靜止開始沿水平地面做勻加速直線運動；已知物體在t=2.0s內通過的距離x=3.0m，物體的質量m=2.0kg，物體與地面間的動摩擦因數μ=0.20，取g=10m/s²．求：
（1）物體在t=2.0s末的速度大小v；
（2）水平恒力的大小F．

Answer 1

分析 根據勻變速直線運動的位移時間公式求出物體的加速度，結合速度時間公式求出2s末的速度．
根據牛頓第二定律求出水平恒力F的大小．

解答 解：（1）根據x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$得物體的加速度為：a=$\frac{2x}{{t}^{2}}=\frac{2×3}{4}m/{s}^{2}=1.5m/{s}^{2}$，
則2s末的物體的速度為：v=at=1.5×2m/s=3m/s．
（2）根據牛頓第二定律得：F-μmg=ma，
解得：F=μmg+ma=0.2×20+2×1.5N=7N．
答：（1）物體在t=2.0s末的速度大小v為3m/s；
（2）水平恒力的大小F為7N．

點評 本題考查了牛頓第二定律和運動學公式的基本運用，知道加速度是聯系力學和運動學的橋梁，基礎題．