如右图所示,质量为5 kg的物块在水平拉力F=15 N的作用下,从静止开

如右图所示,质量为5 kg的物块在水平拉力F=15 N的作用下,从静止开始向右运动.物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.2.求:

   (1)在力F的作用下,物体在前10 s内的位移;

   (2)在t=10 s末立即撤去力F,再经6 s物体还能运动多远?(g取10 m/s2)

答案

物体在前10 s内受四个力:重力mg、支持力FN、拉力F及滑动摩擦力Ff

如图所示.根据牛顿第二定律有FN-mg=0    ①    F-Ff=ma1   

又Ff=μFN③      联立解得

a1== m/s2=1 m/s2

由位移公式求出前10 s内的位移为

x1=a1t2=1102 m=50 m.

物体在10 s末的速度vt=a1t=110 m/s=10 m/s

10 s后物体做匀减速直线运动,其加速度大小为a2==μg=0.210 m/s2=2 m/s2

设最长还能运动的时间为t′则t′== s=5 s.

可见,物体经5 s就停下,故6 s内的位移x2==25 m.


解析:

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