如图所示,质量m=1.0kg的物体静止放在水平面上,在水平恒定拉力F作用下开始运动,经时间t=2.0s撤去拉力F,物体在水平面上继续滑动s=3.0m时停止运动.已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.1

如图所示,质量m=1.0kg的物体静止放在水平面上,在水平恒定拉力F作用下开始运动,经时间t=2.0s撤去拉力F,物体在水平面上继续滑动s=3.0m时停止运动.已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.1

题目
如图所示,质量m=1.0kg的物体静止放在水平面上,在水平恒定拉力F作用下开始运动,经时间t=2.0s撤去拉力F,物体在水平面上继续滑动s=3.0m时停止运动.已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.15,取g=10m/s2.求:

(1)撤去拉力F后,物体继续向右滑动过程中加速度的大小;
(2)撤去拉力F的瞬间,物体速度的大小;
(3)拉力F的大小.
答案
(1)撤去拉力F后,物体只受水平向左的滑动摩擦力为:f=μmg
设物体向左的加速度大小为a,根据牛顿第二定律有:a=
f
m

代入数据解得:a=1.5m/s2
(2)设撤去拉力F时物体的速度大小为v,则有:v2=2as
代入数据解得:v=3.0m/s
(3)设力F作用在物体上时,物体运动加速度的大小为a',根据运动学公式有:v=a't
根据牛顿第二定律有:F-μmg=ma'
代入数据解得:F=3.0N
答:(1)撤去拉力F后,物体继续向右滑动过程中加速度的大小是1.5m/s2
(2)撤去拉力F的瞬间,物体速度的大小是3.0m/s;
(3)拉力F的大小是3.0N.
(1)撤去拉力F后,物体只受水平向左的滑动摩擦力,代入牛顿第二定律,即可求出加速度;
(2)根据速度-位移公式,结合加速度即可求出;
(3)前2s内,物体在水平方向受到拉力与摩擦力的作用,对物体受力分析,结合牛顿第二定律即可求出拉力.

牛顿第二定律.

本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合,知道物体在整个过程中的运动规律,以及知道加速度是联系力学和运动学的桥梁.

举一反三
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