Question

如圖所示，水平地面上的物體在與水平方向成α=的拉力F作用下，由靜止開始運(yùn)動(dòng)。物體質(zhì)量為M=2.0kg，拉力F=12N，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25。

求：（1）拉力F作用時(shí)物體的加速度a₁；
（2）若2.0s后撤掉拉力F，物體減速滑行時(shí)的加速度a₂；
（3）物體由開始運(yùn)動(dòng)到停下來的總位移。

Answer 1

（1）（2）（3）14.6m

試題分析：以物體為研究對(duì)象，物體的運(yùn)動(dòng)過程分為兩段：前段物體在F作用下由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；后段撤去F，由于摩擦力的作用，物體作勻減速運(yùn)動(dòng)，直到停止。物體在這兩段中的受力分析如圖所示。

解：（1）根據(jù)牛頓第二定律物體在拉力F作用下的加速度：

其中           
代入上式       

（2）物體在前2.0s的位移

物體在撤去拉力F后的加速度大小為

（3）物體撤去F后的位移為



點(diǎn)評(píng)：動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題（1）已知受力情況求運(yùn)動(dòng)情況：已知物體的受力情況，由牛頓第二定律求出物體的加速度，再通過運(yùn)動(dòng)學(xué)公式就可以確定物體的運(yùn)動(dòng)情況．（2）已知運(yùn)動(dòng)情況求受力情況：已知物體的運(yùn)動(dòng)情況，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物體的加速度，再根據(jù)牛頓第二定律確定物體所受的力．在處理動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題時(shí)，加速度是聯(lián)系運(yùn)動(dòng)和力的紐帶、橋梁