Question

質(zhì)量為2kg的物體置于水平粗糙地面上，現(xiàn)用20N的水平拉力使它從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，第4秒末物體的速度達(dá)到24m/s，此時(shí)撤去拉力，g=10m/s²．求：
（1）物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；
（2）物體從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)直至停下來(lái)，運(yùn)動(dòng)的總位移．

Answer 1

分析：（1）物體在F作用下由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，先由運(yùn)動(dòng)學(xué)求出加速度，再由牛頓第二定律求解物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
（2）先求出撤去外力后的時(shí)間，由平均速度求解總位移．

解答：解：（1）物體在F作用下由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程，由v=a₁t₁，得 a1=

v

t1

=

24

4

=6m/s2
由牛頓第二定律得  F-μmg=ma₁，得
   μ=

F-ma1

mg

=

20-12

20

=0.4
（2）撤去拉力后的加速度為a2=-μg=-4m/s2
所以撤去外力后運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2=

0-v

a2

=

-24

-4

=6s
物體從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最后停下，總共的位移是 x=

v

2

(t1+t2)=12×10m=120m
答：（1）物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4；
（2）物體從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)直至停下來(lái)，運(yùn)動(dòng)的總位移為120m．

點(diǎn)評(píng)：本題由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合處理動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，也可以由動(dòng)量定理求解動(dòng)摩擦因數(shù)μ．