Question

4．如圖所示，一質(zhì)量m=2kg的物體靜止在水平地面上，它與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，現(xiàn)用一水平向右的恒力F推物體，使其做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t=4s撤去推力F時(shí)物體的速度V=12m/s．物體又向前滑行了一段距離后停止運(yùn)動(dòng)，取g=10m/s²，試求：
（1）該物體運(yùn)動(dòng)過程中的加速度；
（2）推物體的水平向右恒力F多大？
（3）撤去推力后該物體還能繼續(xù)滑行多遠(yuǎn)？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間公式求出加速度．
（2）根據(jù)牛頓第二定律求出物體受到的作用力；
（3）根據(jù)牛頓第二定律求出撤去推力F后的加速度，再根據(jù)速度位移公式求出勻減速直線運(yùn)動(dòng)的位移．

解答 解：（1）由速度公式可知：
v=a₁t
解得a₁=$\frac{v}{t}$=$\frac{12}{4}$=3m/s²；
（2）根據(jù)牛頓第二定律得，有：
F-μmg=ma₁
則F=μmg+ma₁=0.2×20+2×3=10N；
（2）根據(jù)牛頓第二定律，物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度${a}_{2}=μg=2m/{s}^{2}$．
則物體勻減速直線運(yùn)動(dòng)的位移${x}_{2}=\frac{{v}^{2}}{2{a}_{2}}=\frac{144}{4}m=36m$
答：（1）該物體運(yùn)動(dòng)過程中的加速度為3m/s²；
（2）推物體的水平向右恒力F為10N；
（3）撤去推力后該物體還能繼續(xù)滑行36m．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁，通過加速度可以根據(jù)力求運(yùn)動(dòng)，也可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)求力．