Question

【題目】如圖所示，質量為4.0kg的物體在與水平方向成角、大小為20N的拉力F作用下，沿水平面由靜止開始運動，物體與地面間動摩擦因數為0.20；取， ， ；求：

（1）物體的加速度大小；

（2）經過2s撤去F，再經3s時物體的速度為多大？

（3）物體在5s內的位移是多少？

Answer 1

【答案】（1），（2）0，（3）11.96m.

【解析】試題分析：（1）對物體進行受力分析求出合力，根據牛頓第二定律即可求得加速度；（2）在2s末撤去了拉力F，之后物體將在摩擦力的作用下減速運動，摩擦力作為合力產生加速度，由速度-時間公式先求出減速運動的時間，然后把所給的時間跟此時間進行比較，如果所給時間小于此時間，則公式里的時間就用所給時間，若所給時間大與此時間，說明在此時間之前車已經靜止，那只能用此時間進行計算．可以根據速度時間公式及位移時間公式求解．

（1）對物體受力分析，如圖所示：

根據平衡條件得：

根據牛頓第二定律有：

又， ，

聯立得：

（2）2s后物體速度為

撤去F后，水平方向只受摩擦力作用，做勻減速度運動

根據牛頓第二定律有：

解得：

則物體速度由減到零的時間為

故再經3s時物體的速度為0

（3）前2s內物體位移：

后3s內物體的位移等于后2.6s內物體的位移：

故物體5s內位移：