Question

19．一靜止在水平地面的物塊，質(zhì)量為20kg，現(xiàn)在用一個(gè)大小為60N的水平推力使物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊移動(dòng)9.0m時(shí)，速度達(dá)到6.0m/s．（g取10m/s²）
（1）求物塊的加速度多大？
（2）物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)多大？．
（3）當(dāng)速度達(dá)到6.0m/s時(shí)撤去水平推力，求撤去水平推力后，物塊8s內(nèi)的位移多大？

Answer 1

分析 根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物塊的加速度，通過牛頓第二定律求出物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律可以求得物體僅受摩擦力時(shí)的加速度，由運(yùn)動(dòng)學(xué)可以解得滑行位移．

解答 解：（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式得：v²=2ax
代入數(shù)據(jù)得a=$\frac{{6}^{2}}{2×9}$=2m/s²．
（2）根據(jù)牛頓第二定律得：F-μmg=ma
代入數(shù)據(jù)解得：μ=0.1．
（3）物體僅受摩擦力作用時(shí)的加速度為：
a₁=$\frac{f}{m}$=$\frac{μmg}{m}$=μg=1m/s²
經(jīng)過t=$\frac{v}{{a}_{1}}$=$\frac{6}{1}$=6s時(shí)間停止，故8s內(nèi)位移
由2as=v2-v02帶入數(shù)據(jù)：
-2×1×s=0-36
解得：
s=18m
答：（1）物塊的加速度為2m/s²．
（2）物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1．
（3）當(dāng)速度達(dá)到6.0m/s時(shí)撤去水平推力，撤去水平推力后，物塊8s內(nèi)的位移為16m．

點(diǎn)評(píng) 加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出加速度的大小，再通過牛頓第二定律求出動(dòng)摩擦因數(shù)．在類似剎車問題中要注意停止的時(shí)間與所給時(shí)間的比較．