Question

如图所示，一个质量为4 kg的物体的初速度沿着水平地面向左运动，物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2，物体始终受到一个水平向右、大小为12 N的恒力F作用（g取）。求：

（1）开始时物体的加速度大小和方向。

（2）5 s末物体受到地面的摩擦力大小和方向。

（3）5 s末物体的速度。

Answer

（1），方向水平向右 （2）8N，方向水平向左 （3）2.6 m/s，方向水平向右

【解析】

（1）开始时物体受到向右的滑动摩擦力，受力分析如图甲所示：

根据牛顿第二定律可得：

则：，方向水平向右

（2）物体减速到零所需的时间：

由于，故物体速度减为零后改为向右做匀加速直线运动，可知2.4s后物体所受的摩擦力仍为滑动摩擦力：

方向水平向左

（3）2.4s后物体的受力情况如图乙所示，加速度：

方向水平向右，则5s末物体的速度：

方向水平向右

甲 乙