Question

足球的质量为m=1kg的物体，以v=10m/s的初速度。

足球的质量为m=1kg的物体，以v=10m/s的初速度沿粗糙的水平面向右运动，秋与地面间的动摩擦因数u=0.2。同时球受到一个与运动方向相反的3N的风力F的作用，经过3S，风力F停止作用，求足球运动的总位移。

Answer 1

解：设以初速度的方向（向右）为正方向，由牛顿第二定律：
a1=
-F-Ffm=-3-0.2×1×101m/s2=-5m/s2，
物体从10m/s的初速度到速度减为零所用的时间和位移分别为
t1=
-v0a1=2s
s1=v02t1=10m
在F作用后2s，由于F＞Ff，物体将反向（向左）做加速度运动，加速度为
a2=
-F+Ffm=-3+0.2×1×101m/s2=-1m/s2，
再经过1s，物体从初速度为零做反向加速运动，位移为s2，则
s2=
12at22=
12×(-1)×12m=-0.5m
当F撤去后，物体在摩擦阻力作用下做匀减速运动，运动方向还足向左，其加速度为
a3=
Ffm=
0.2×1×101m/s2=2m/s2
F撤去时物体具有的速度v=a2t2=-1×1m/s=-1m/s
继续运动的位移为s3，则 s3=
0-v22a3=-0.25m
所以，物体运动的总位移为s=s1+s2+s3=10-0.5-0.25m=9.25m
答：物体滑行的总位移为9.25m．

Answer 2

f(摩擦力)=umg=0.2*1*10=2N;
f(摩+风)=2N+3N=5N
f=ma=1*a=5N
与运动方向向反，所以a=-5m/s2；
Vt=V0+at
t=2s
所以2s就停止运动了，一直有风力的作用。
S=1/2at2
=1/2*5*4=10m
所以足球运动的总位移为10m.