质量为1.5千克的物体在水平拉力F的作用下,从水平面上A点由静止开始运动,

题目

质量为1.5千克的物体在水平拉力F的作用下,从水平面上A点由静止开始运动,
运动一段距离后撤去外力,物体继续滑行t=2s停在B点,已知AB两点的距离L=5m,物体与水平面间的摩擦系数为0.2,求水平拉力F的大小?

答案

物体在撤去外力后的受到的摩擦力为 f=μN=μmg,加速度为 a=f/m=μg=0.2*10=2m/s^2
则撤去外力后物体的最大速度为 v=a2t2=2*2=4m/s
物体滑行的距离为 s2=1/2a2t2^2=1/2*2*2^2=4m
则在外力作用下,物体运动的距离为 s1=L-s2=5-4=1m
在外力的作用下,物体的加速度为 a1=(F-f)/m=(F-μmg)/m=F/1.5-2
由v^2=2a1s1,得：4^2=2*(F/1.5-2)*1
可解得水平拉力为 F=15N