Question

如圖所示，有一質量m=1kg的物塊，以v=5m/s的初速度開始在水平面上向右滑行．物塊運動中始終受到大小為4N、方向水平向左的力F，物塊與水平面間的動摩擦因數μ=0.1．求：
（1）物塊向右運動時所受摩擦力的大小和方向；
（2）物塊向右運動時的加速度大小；
（3）物塊向右運動到最遠處時的位移大小．

Answer 1

分析：（1）對物體受力分析，受重力、支持力、拉力和摩擦力，根據f=μN求解摩擦力；
（2）根據牛頓第二定律求解加速度；
（3）根據位移時間關系公式求解位移．

解答：解：（1）對物體受力分析，受重力、支持力、拉力和摩擦力；
摩擦力：f=μN=μmg=0.1×1×10=1N，與相對地面的運動方向相反，向左；
（2）根據牛頓第二定律，有：
f+F=ma
解得：
a=

f+F

m

=

1+4

1

=5m/s2
（3）物體向右做勻減速直線運動，根據速度位移關系公式，有：
-v²=2（-a）x
解得：
x=

v2

2a

=

52

2×5

=1m
答：（1）物塊向右運動時所受摩擦力的大小為1N，水平向左；（2）物塊向右運動時的加速度大小為5m/s²；（3）物塊向右運動到最遠處時的位移大小為1m．

點評：本題關鍵是明確摩擦力的方向與相對運動方向相反，而不是與拉力方向相反；同時要能夠結合牛頓運動定律和運動學公式列式求解，基礎題．