Question

19．質量為2kg的物體在40N水平推力作用下，1s內沿豎直墻壁從靜止開始下滑3m．求：（取g=10m/s²）
（1）物體運動的加速度；
（2）物體與墻間的動摩擦因數；
（3）若在1s末時把水平推力改為140N，請通過分析計算說明物體的運動情況．

Answer 1

分析 （1）根據勻變速直線運動的位移時間公式求出加速度的大小．
（2）木塊受重力、壓力、墻壁的彈力和摩擦力作用；通過加速度，根據牛頓第二定律求出摩擦力和動摩擦因數的大�。�
（3）分析物體受到的摩擦力大小，根據摩擦力與重力的大小關系分析物體的運動．

解答 解：（1）由位移時間公式得：H=$\frac{1}{2}$at²
解得：a=$\frac{2H}{{t}^{2}}$=$\frac{2×3}{1}$=6m/s²
（2）由牛頓第二定律知：mg-f=ma
所以有：f=mg-ma=2×10-2×6=8N
由滑動摩擦力公式f=μN得：μ=$\frac{f}{N}=\frac{8}{40}$=0.2
（3）當推力為140N時，摩擦力變?yōu)椋篺′=0.2×140=28N＞20N；
故物體做減速運動；一般因為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力；故物體最終會靜止在豎直面上；
答：（1）木塊下滑的加速度a的大小為6m/s²．
（2）木塊與墻壁之間的滑動摩擦系數為0.2；
（3）物體先做減速運動，最后靜止．

點評 本題考查了牛頓第二定律和運動學公式的基本運用，知道加速度是聯(lián)系力學和運動學的橋梁，并能正確應用．