Question

一个高中物理问题

质量为2Kg的物体放在水平桌面上，在F1=2N的水平拉力作用下，沿桌面匀速运动。若改用F2=5N沿水平方向拉此物，使它由静止开始运动，求此时物体的加速度；
若经5秒撤去拉力，物体还能滑行多远？

Answer 1

由题意知摩擦力是F摩＝F1＝2牛顿
当用F2水平拉物体时，由 F2－F摩＝M*a 得 5－2＝2*a
所求加速度是 a1＝1.5 m/s^2
刚撤F2时的速度是 V＝a1*t ＝1.5*5＝7.5 m/s
撤F2后的加速度大小是 a2=F摩/M＝2 /2＝1 m/s^2
由 V＾2＝2*a2*S 得 7.5＾2＝2*1*S
所求路程是 S＝28.125米，即物体还能滑行28.125米。

Answer 2

匀速，摩擦力等于拉力即f=F1=2N
拉力F2=5N时，合力=F2-f=5-2=3N
加速度=3/2=1.5m/s^2
5s后的速度=1.5*5=7.5m/s
撤去拉力只受摩擦力
加速度=-2/2=-1m/s^2
有速度位移公式得
还能滑行位移=7.5*7.5/2*1=28.125m

Answer 3

在F1作用下对物体受力分析.物体受重力,桌面的支持力,F1以及滑动摩擦力.
因为物体匀速滑动,所以水平方向上有 F1=滑动摩擦力
所以 滑动摩擦力=2N
在F2作用下对物体受力分析
水平方向上有 F2-滑动摩擦力=ma
所以a=1.5m/s^2
5秒后物体的速度v=at
v=7.5m/s
撤去F2后对物体受力分析
在水平方向上有 滑动摩擦力=ma'
所以a'=1m/s^2
有运动学公式 2as=v^2-v0^2
所以滑行距离s=225/8m

Answer 4

由匀速得f=F1=2N
当F2=5N时 合力：F合=F2-f=3N
加速度a=F合/m=3N/2kg=1.5m/s^2
5s后速度为 v=as=7.5m/s
此时加速度a‘=1m/s^2
还能滑行时间t=v/a’=7.5s
平均速度v‘=v/2=3.75m/s
滑行位移S=v't=28.125m
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