Question

如图所示，质量m=4kg的物体静止在水平地面上，其与地面间的动摩擦因数µ=0.2．现用水平向右的外力F=10N拉物体，求：
（1）物体在2s末的速度多大；
（2）前2s内拉力F做多少功；
（3）若2s末撤去拉力，物体还要经过多长时间才能停下来．

Answer

物体在恒定的水平力作用下，在粗糙的水平面上做匀加速直线运动．对其进行受力分析，力的合成后求出合力，再由牛顿第二定律去求出加速度，最后由运动学公式去求出速度与位移．
【解析】
（1）前2s内物体加速运动，受重力、支持力、拉力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律，有：
物体的加速度=；
2s末物体的速度：v=at=0.5×2=1m/s
（2）前2s位移为：x==m=1m；
故拉力功为：W=Fx=10×1=10J；
（3）撤去拉力后，滑块匀减速直线运动，加速度为a′=-μg=-2m/s2
故运动时间为：t′==0.5s；
答：（1）物体在2s末的速度为1m/s；
（2）前2s内拉力F做10J的功；
（3）若2s末撤去拉力，物体还要经过0.5s时间才能停下来．