Question

（08年福州三中期中）（9分）如圖所示，質(zhì)量為1kg、初速度為10m/s的物體沿粗糙水平面滑動(dòng)，物體與地面之間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，同時(shí)還受到一個(gè)與運(yùn)動(dòng)方向相反的、大小為3N的水平拉力作用，經(jīng)3s后撤去外力。求：

      （1）物體運(yùn)動(dòng)何時(shí)回頭；

      （2）物體能夠滑行的總位移。（取g＝10m/s²）

Answer 1

解析：（1）根據(jù)牛頓第二定律：F+μmg＝ma₁……①（1分）

 

∴物體運(yùn)動(dòng)加速度：

 

……②（1分）

 

設(shè)：經(jīng)過t₁時(shí)間物體速度減為零，物體前移動(dòng)s₁距離

 

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)速度公式：v_t＝v₀－a₁t得：

 

……③（1分）

 

(2)……④

 

此后物體往回運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a₂

 

根據(jù)牛頓第二定律：F－μmg＝ma₂……⑤（1分）

 

……⑥（1分）

 

設(shè)：物體往回運(yùn)動(dòng)t₂＝1s后撤去外力時(shí)速度為v₁，位移為s₂

 

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：v₁＝a₂t₂＝1×1＝1（m/s）……⑦（1分）

 

……⑧

 

設(shè)：此后物體又往前移動(dòng)距離為s₃

 

根據(jù)動(dòng)能定理：……⑨（1分）

 

……⑩（1分）

 

∴物體總位移s＝s₁－s₂－s₃＝10－0.5－0.25＝9.25（m），方向向右（1分）