Question

【題目】質(zhì)量為5kg的物體在20N的水平拉力下，恰能勻速運(yùn)動。現(xiàn)在給物體30N的水平拉力F，使物體由靜止開始運(yùn)動。

（1）物體運(yùn)動的加速度。

（2）5s末物體的速度和位移。

（3）這時把力F撤消，再經(jīng)過3s，物體滑行的距離。

Answer 1

【答案】（1）2m/s2 （2）10m/s 25m （3）12.5m

【解析】

（1）當(dāng)拉力為20N時，物體做勻速運(yùn)動，根據(jù)平衡條件得到滑動摩擦力的大小，當(dāng)拉力為30N時，拉力大于滑動摩擦力，物體做勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度；（2）根據(jù)速度與時間公式和位移與時間公式即可求出5s末物體的速度和位移；（3）撤去F，物體水平方向只受滑動摩擦力作用，根據(jù)牛頓第二定律求出減速的加速度，再分析物體由10m/s減速到0所用的時間，并與所給的時間比較，看物體是否已停止運(yùn)動，最后根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式即可求解。

（1）物體勻速運(yùn)動，故滑動摩擦力的大小等于水平拉力的大小，即f=20N

當(dāng)水平拉力F=30N時，根據(jù)牛頓第二定律得：

解得：

（2）根據(jù)，得

根據(jù)，得

（3）把力F撤消，根據(jù)牛頓第二定律得：

解得：

設(shè)物體由10m/s減速到0所用的時間為，則有：

因，故減速經(jīng)過3s內(nèi)物體滑行的距離等于2.5s內(nèi)的距離

即