如图所示,一个质量为 12kg 的物体以v0=15m/s的初速度沿着水平地面向左运动,物体与水平面间的动摩擦因数
如图所示,一个质量为12kg的物体以v0=15m/s的初速度沿着水平地面向左运动,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,物体始终受到一个水平向右、大小为F=36N的恒力F作...
如图所示,一个质量为 12kg 的物体以v0=15m/s的初速度沿着水平地面向左运动,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,物体始终受到一个水平向右、大小为F=36N的恒力F作用.求:(1)5s末物体受到地面的摩擦力大小和方向;(2)在 5s内物体的位移.
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(1)物体受到向右的滑动摩擦力,f=μFN=μG=0.2×12×10=24N
根据牛顿第二定律得,a=
=
m/s2=5m/s2;
物体减速到0所需的时间t=
=
s=3s;
而F>f知,物体向左减速后,反向加速运动.
所以f′=f=24N,方向水平向左.
(2)物体3s末的速度为0,接着2s反向加速运动.
则3s内的位移x=
=
m=22.5m;
当反向加速时,根据牛顿第二定律得,a=
=
m/s2=1m/s2;
经过2s内的位移为x=
at2=
×1×22=2m;
因此在 5s内物体的位移s=x-x′=22.5-2=20.5m;
答:(1)5s末物体受到地面的摩擦力大小24N和方向水平向左;
(2)在 5s内物体的位移20.5m.
根据牛顿第二定律得,a=
F+f |
m |
36+24 |
12 |
物体减速到0所需的时间t=
v0 |
a |
15 |
5 |
而F>f知,物体向左减速后,反向加速运动.
所以f′=f=24N,方向水平向左.
(2)物体3s末的速度为0,接着2s反向加速运动.
则3s内的位移x=
| ||
2a |
152 |
2×5 |
当反向加速时,根据牛顿第二定律得,a=
F?f |
m |
36?24 |
12 |
经过2s内的位移为x=
1 |
2 |
1 |
2 |
因此在 5s内物体的位移s=x-x′=22.5-2=20.5m;
答:(1)5s末物体受到地面的摩擦力大小24N和方向水平向左;
(2)在 5s内物体的位移20.5m.
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