Question

11．如圖所示，一質(zhì)量m=2kg的物體靜止于水平地面的A處，A、B間距離L=20m．現(xiàn)對物體施加水平方向的拉力F=30N，使物體由靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過t₀=2s的時(shí)間物體運(yùn)動(dòng)B處，此時(shí)立即撤去拉力F，物體還能繼續(xù)滑行一段距離．取g=10m/s²，求：
（1）物體從A運(yùn)動(dòng)到B的加速度大小．
（2）物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．
（3）物體從開始運(yùn)動(dòng)到最終停止的整個(gè)過程中摩擦力所做的功．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式可以求得物體的加速度的大��；
（2）在根據(jù)牛頓第二定律可以求得摩擦力的大小，進(jìn)而可以求得摩擦因數(shù)的大小；
（3）對整個(gè)過程，運(yùn)用動(dòng)能定理列式求出摩擦力所做的功．

解答 解：（1）由題意，物體從靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，則有：
L=$\frac{1}{2}a{t}_{0}^{2}$
得：a=$\frac{2L}{{t}_{0}^{2}}$=$\frac{2×20}{{2}^{2}}=10m/{s}^{2}$
（2）由牛頓第二定律得：
F-f=ma
又f=μN(yùn)=μmg
聯(lián)立解得：μ=0.5
（3）由動(dòng)能定理得：0-0=FL-W
代入數(shù)據(jù)得：W=-600J
負(fù)號(hào)表示物體克服摩擦力做功．
答：（1）物體從A運(yùn)動(dòng)到B的加速度大小是10m/s²．
（2）物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ是0.5．
（3）物體從開始運(yùn)動(dòng)到最終停止的整個(gè)過程中摩擦力所做的功是-600J．

點(diǎn)評 分析清楚物體的運(yùn)動(dòng)的過程，分別對不同的運(yùn)動(dòng)過程列出相應(yīng)的規(guī)律，知道涉及時(shí)間和加速度的運(yùn)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解答．涉及距離的運(yùn)用動(dòng)能定理求解．