Question

如图所示，质量为4.0kg的物体在与水平方向成角、大小为20N的拉力F作用下，沿水平面由静止开始运动，物体与地面间动摩擦因数为0.20；取， ， ；求：

（1）物体的加速度大小；

（2）经过2s撤去F，再经3s时物体的速度为多大？

（3）物体在5s内的位移是多少？

 

Answer

（1），（2）0，（3）11.96m.

【解析】试题分析：（1）对物体进行受力分析求出合力，根据牛顿第二定律即可求得加速度；（2）在2s末撤去了拉力F，之后物体将在摩擦力的作用下减速运动，摩擦力作为合力产生加速度，由速度-时间公式先求出减速运动的时间，然后把所给的时间跟此时间进行比较，如果所给时间小于此时间，则公式里的时间就用所给时间，若所给时间大与此时间，说明在此时间之前车已经静止，那只能用此时间进行计算．可以根据速度时间公式及位移时间公式求解．

（1）对物体受力分析，如图所示：

根据平衡条件得：

根据牛顿第二定律有：

又， ，

联立得：

（2）2s后物体速度为

撤去F后，水平方向只受摩擦力作用，做匀减速度运动

根据牛顿第二定律有：

解得：

则物体速度由减到零的时间为

故再经3s时物体的速度为0

（3）前2s内物体位移：

后3s内物体的位移等于后2.6s内物体的位移：

故物体5s内位移：