Question

如图所示，质量m=0.5kg的物体放在水平面上，在F=3.0N的水平恒定拉力作用下由静止开始运动，物体发生位移x

如图所示，质量m=0.5kg的物体放在水平面上，在F=3.0N的水平恒定拉力作用下由静止开始运动，物体发生位移x=4.0m时撤去力F，物体在水平面上继续滑动一段距离后停止运动．已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4，g=10m/s2．求：（1）物体在力F作用过程中加速度的大小；（2）撤去力F的瞬间，物体速度的大小；（3）撤去力F后物体继续滑动的时间．

Answer 1

（1）设物体受到的滑动摩擦力为F_f，加速度为a₁，则F_f=μmg
根据牛顿第二定律，物块在力F作用过程中，有F-F_f=ma₁       
解得：a₁=2m/s²                                             
（2）设撤去力F时物块的速度为v，由运动学公式v²=2a₁x           
解得 v=4.0m/s                                           
（3）设撤去力F后物体的加速度为a₂，根据牛顿第二定律，有  F_f=ma₂
解得 a₂=4m/s²
由匀变速直线运动公式得：t＝

v

a2

＝

4

4

＝1s           
答：（1）物体在力F作用过程中加速度的大小为2m/s²；（2）撤去力F的瞬间，物体速度的大小为4.0m/s；（3）撤去力F后物体继续滑动的时间为1s．