Question

6．用水平力F=30N拉著一個質(zhì)量為2kg的物體在水平面上由靜止做勻加速直線運動，某時刻將力F隨時間均勻減小．整個過程物體所受的摩擦力隨時間變化如圖中實線所示，求：
（1）物體做勻加速直線運動的加速度；
（2）整個過程物體運動的時間；
（3）物體做勻加速直線運動發(fā)生的位移．

Answer 1

分析 用水平力F拉著一物體在水平地面上做勻速運動，從某時刻起力F隨時間均勻減小，物體先做減速運動，所受摩擦力為滑動摩擦力，當物體速度為零后，物體受靜摩擦力．

解答 解：（1）由牛頓第二定律知：
$a=\frac{F-{F}_{f}}{m}=\frac{30-20}{2}$=5m/s²
（2）由圖象知物體靜止時用時30s，所以運動時間30s
（3）加速時間為10s，所以有：
$x=\frac{1}{2}a{t}^{2}=0.5×5×1{0}^{2}$=250m
答：（1）物體做勻加速直線運動的加速度5m/s²；
（2）整個過程物體運動的時間30s；
（3）物體做勻加速直線運動發(fā)生的位移250m．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道物體做勻速直線運動，拉力減小后，先做減速運動，最終靜止．摩擦力由滑動摩擦力變?yōu)殪o摩擦力．