Question

質(zhì)量m=30kg的物體，在180N的水平向右的牽引力的作用下，沿水平面從靜止開始運動，運動后5s末撤去牽引力．已知物體與地面的動摩擦因數(shù)為0.5．求
（1）有水平牽引力作用時，物體的加速度
（2）物體運動的最大速度
（3）從開始運動到最后停止物體通過的位移．

Answer 1

解：（1）根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)-f=ma
f=μmg
聯(lián)立兩式，代入數(shù)據(jù)解得a=1m/s²．
（2）勻加速運動的末速度為最大速度．
所以v_m=at=5m/s．
（3）勻加速直線運動的位移．
勻減速直線運動的加速度a′=μg=5m/s²．
則勻減速直線運動的位移
所以x=x=x₁+x₂=15m
答：（1）有水平牽引力作用時，物體的加速度為1m/s²．
（2）物體運動的最大速度為5m/s．
（3）從開始運動到最后停止物體通過的位移為15m．
分析：（1）物體受重力、支持力、牽引力和阻力做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律求出物體的加速度．
（2）撤去拉力后做勻減速直線運動，知撤去拉力時速度最大，根據(jù)勻變速直線運動的速度時間公式求出物體運動的最大速度．
（3）根據(jù)運動學(xué)公式求出勻加速直線運動和勻減速直線運動的位移，從而求出物體的總位移．
點評：解決本題的關(guān)鍵知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運動學(xué)的橋梁，通過加速度可以根據(jù)力求運動，也可以根據(jù)運動求力．