Question

如图所示，质量m＝1kg、初速度v₀＝10m/s的物体沿粗糙水平面向右运动，物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，同时物体还受到一个方向向左、大小F＝3N的拉力作用，求经3s物体的位移s。（g取10m/s²）

Answer

9.5 m

【解析】

物体先做匀减速运动，根据牛顿第二定律，有：

F＋μmg＝ma1

设经过时间t1物体速度减到零，向右的位移大小为s1，有：

0＝v0－a1t1

得到

t1＝2s

s1＝t1＝10m

t1后物体向左做加速运动，加速度大小为a2，加速时间为：

t2＝(3－2)s＝1s

末速度为v，位移为s2；根据牛顿第二定律，有：

F－μmg＝ma2

解得

a2＝1m/s2

3s末速度：

v＝a2t2＝1m/s

第3s位移：

s2＝t2＝0.5m

故总位移为：

s＝s1－s2＝(10－0.5)m＝9.5m