Question

【題目】一個放在水平地面上的物塊，其質量為m=1kg，受到水平推力F=10N作用，使物塊從靜止開始運動，2s后撤去推力F，若物塊與地面的摩擦因數為μ=0.4，求：
（1）加速過程的加速度大小．
（2）物塊在地面上運動的總位移．

Answer 1

【答案】
（1）解：物體水平推力F作用下做勻加速運動時，受到重力、地面的支持力和滑動摩擦力、推力共四個力作用，由牛頓第二定律得：

F﹣f=ma

又有：f=μN=μmg

聯立得：a= ﹣μg= ﹣0.4×10=6m/s2

答：加速過程的加速度大小是6m/s2．

（2）解：物體做勻加速運動的位移為：x1= = m=12m

撤去F時物體的速度為：v=at=12m/s

撤去F后，物體滑行的過程，由動能定理得：

﹣μmgx2=0﹣

代入數據得：x2=18m

故物體的總位移為：x=x1+x2=30m

答：物塊在地面上運動的總位移是30m．

【解析】（1）以物體為研究對象，進行受力分析，根據牛頓運動定律求物體的加速度。
（2）根據勻加速直線運動，求物體的加速度，根據動能定理列式求運動位移。
【考點精析】本題主要考查了勻變速直線運動的速度、位移、時間的關系和動能定理的綜合應用的相關知識點，需要掌握速度公式：V=V0+at；位移公式：s=v0t+1/2at2；速度位移公式：vt2-v02=2as；以上各式均為矢量式，應用時應規定正方向，然后把矢量化為代數量求解，通常選初速度方向為正方向，凡是跟正方向一致的取“+”值，跟正方向相反的取“-”值；應用動能定理只考慮初、末狀態，沒有守恒條件的限制，也不受力的性質和物理過程的變化的影響.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用時間的動力學問題，都可以用動能定理分析和解答，而且一般都比用牛頓運動定律和機械能守恒定律簡捷才能正確解答此題．