Question

質量為1kg、初速度v₀=10m/s的物體，受到一個與初速度v₀方向相反，大小為3N的外力F的作用力，沿粗糙的水平面滑動，物體與地面間的動摩擦因數為0.2，經3s后撤去外力，則物體滑行的總位移為多少？（取g=10m/s²）

Answer 1

解：設以初速度的方向（向右）為正方向，由牛頓第二定律：
=m/s²=-5m/s²，
物體從10m/s的初速度到速度減為零所用的時間和位移分別為
=2s
t₁=10m
在F作用后2s，由于F＞F_f，物體將反向（向左）做加速運動，加速度為
=-1m/s²，
經過1s，位移為x₂，則=-0.5m
當F撤去后，物體在摩擦阻力作用下做勻減速運動，運動方向還是向左，其加速度為
=m/s²=2m/s²
F撤去時物體具有的速度v=a₂t₂=-1×1m/s=-1m/s
繼續(xù)運動的位移為x₃，則 =-0.25m
所以，物體運動的總位移為s=s₁+s₂+s₃=10-0.5-0.25m=9.25m
答：物體滑行的總位移為9.25m．
分析：分過程對物體進行受力分析，再利用勻加速直線運動和勻減速直線運動的規(guī)律求解．
點評：解本題的關鍵地方在于分析物體的運動過程，分析清楚物體的運動過程后根據物體加速和減速運動的規(guī)律逐個求解．