Question

1．將質量為2kg的物體放在水平地面上，用10N的水平拉力使它由靜止開始運動，已知第3s末物體的速度為6m/s，則物體與地面間的動摩擦因數為多大？若這時撤去拉力，則物體繼續滑行的時間和距離各為多少？（g取10m/s²）

Answer 1

分析 物體先做勻加速運動，已知初速度、時間和末速度，可求出加速度，再由牛頓第二定律和摩擦力公式求解物體與地面間的動摩擦因數．
撤去拉力后物體做勻減速運動，由牛頓第二定律和運動學公式結合求解物體繼續滑行的時間和距離．

解答 解：物體勻加速運動的加速度大小 a=$\frac{v}{{t}_{1}}$=$\frac{6}{3}$m/s²=2m/s²
由牛頓第二定律得：F-μmg=ma
可得 μ=$\frac{F-ma}{mg}$=$\frac{10-2×2}{20}$=0.3
撤去拉力后物體做勻減速運動，其加速度大小為 a′=$\frac{μmg}{m}$=μg=3m/s²
能繼續滑行的時間為  t₂=$\frac{0-v}{-a′}$=$\frac{-6}{-3}$=2s
滑行的距離為 S=$\frac{v}{2}{t}_{2}$=$\frac{6}{2}×2$m=6m
答：物體與地面間的動摩擦因數為0.3，若這時撤去拉力，則物體繼續滑行的時間是2s，距離為6m．

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，是這類問題中必求的量．