Question

如圖所示，質量m=1.0kg的物體靜止水平面上，水平恒力F=3.0作用于物體上，使物體從靜止開始運動，經時間t=2.0s撤去拉力F，已知物體與水平面間的動摩擦因數μ=0.15，取g=10m/s²．求：
（1）撤去拉力F的瞬間，物體速度的大�。�
（2）撤去拉力F后，物體在水平地板上還能滑行多遠？

Answer 1

分析：（1）作出物體在恒力作用下運動的受力分析圖，根據牛頓第二定律求出物體運動的加速度；根據運動學公式求出在恒力作用下的末速度；
（2）作出物體撤去恒力后的受力分析圖，根據牛頓第二定律求出加速度，再根據速度位移關系公式求出撤去恒力后物體繼續滑行的位移大�。�

解答：解：（1）以m為研究對象，受力情況如圖所示：

設物體在恒力作用下的加速度為a₁，
根據牛頓運動定律：a₁=

F-f

m

=

F-μmg

m

=

3-0.15×10

1.0

m/s²=1.5m/s²．
2.0s時的速度：v=a₁t=1.5×2.0m/s=3m/s
（2）撤去恒力后，受力如圖

加速度大小：a₂=

f

m

=μg=1.5m/s²，
則撤去恒力后物體繼續滑行的位移：x=

v2

2a2

=

32

2×1.5

m=3m；
答：（1）撤去拉力F的瞬間，物體速度的大小為3m/s；
（2）撤去拉力F后，物體在水平地板上還能滑行3m遠．

點評：解決本題的關鍵知道加速度是聯系力學和運動學的橋梁，通過加速度可以根據力求運動，也可以根據運動求力．