Question

质量为m=1kg的物体静止放在水平地面上，物块与地面的动摩擦因素?=0.2，现用F=5N的水平恒力作用2s后撤去，

质量为m=1kg的物体静止放在水平地面上，物块与地面的动摩擦因素?=0.2，现用F=5N的水平恒力作用2s后撤去，求：（1）撤去F瞬间物块的速度v；（2）撤去F后，物块还能滑多远；（3）在这全过程中滑块与地面间产生多少内能．（g=10m/s2）

Answer 1

解答：解（1）前2s内，设加速度为a，时间为t．
根据牛顿第二定律：F-μmg=ma
可得：a＝

F?μmg

m

＝

5?0.2×1×10

1

m/s2＝3m/s2
由：v=at
可得：v=3×2m/s=6m/s
（2）撤去F后加速度为a′，运动时间为t′，还能滑s′，此过程使用动能定理有：?μmgs′＝0?

1

2

mv2
可得：s′＝

v2

2μg

＝9m
（3）前2s内位移为：s＝

1

2

at2＝6m
全过程总位移：L=s+s′=6m+9m=15m
由功能关系，产生的内能Q：Q=μmgL=30J
答：（1）撤去F瞬间物块的速度v=6m/s；
（2）撤去F后，物块还能滑多远15m；
（3）在这全过程中滑块与地面间产生30J内能．