Question

如图所示，质量m=2kg的物体原静止在水平地面上，它与地面间的动摩擦因数为μ=0.4，一个沿水平方向的恒力F=12N作用在这个物体上，（g取10m/s²）求：
（1）物体运动的加速度多大？
（2）开始运动后3s内物体发生的位移x的大小是多少？
（3）开始运动后3s末物体的速度是多大？拉力的瞬时功率多大？

Answer

（1）分析物体受力情况，根据牛顿第二定律求加速度．
（2）物体做匀加速运动，由运动学位移公式求位移x．
（3）由速度公式求3s末物体的速度v，拉力的瞬时功率为P=Fv．
【解析】
（1）物体在水平面上运动，竖直方向受力平衡，水平方向受到恒力F和滑动摩擦力f作用，根据牛顿第二定律得
     F-f=ma
又f=μmg
则得 a=
代入解得a=2m/s2．
（2）开始运动后3s内物体发生的位移x的大小为x==9m
（3）开始运动后3s末物体的速度 v=at=6m/s
拉力的瞬时功率P=Fv=72W
答：
（1）物体运动的加速度为2m/s2．
（2）开始运动后3s内物体发生的位移x的大小是9m．
（3）开始运动后3s末物体的速度是6m/s，拉力的瞬时功率是72W．