Question

3．如圖所示，質(zhì)量m=4.0kg的物體，靜止在水平地面上A點，A和B兩點間距離為10m．現(xiàn)有水平力G=10N，作用在物體上一段時間后撤去，物體又滑行一段距離恰好停在B處，物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.20，g取10m/s²，求由撤去拉力到物體停止所經(jīng)歷的時間t．

Answer 1

分析 物體先做初速度為零的勻加速直線運動，然后做勻加速直線運動，由牛頓第二定律求出加速度，然后應(yīng)用勻變速直線運動的運動規(guī)律求出時間．

解答 解：由牛頓第二定律：F-μmg=ma₁，μmg=ma₂，解得：a₁=0.5m/s²，a₂=2m/s²，
設(shè)撤去拉力時的速度為v，由勻變速直線運動的速度位移公式得：
$\frac{{v}^{2}}{2{a}_{1}}$+$\frac{{v}^{2}}{2{a}_{2}}$=L，$\frac{{v}^{2}}{2×0.5}$+$\frac{{v}^{2}}{2×2}$=10，解得：v=2$\sqrt{2}$m/s，
撤去拉力后物體的運動時間：t=$\frac{v}{a}$=$\frac{2\sqrt{2}}{2}$=$\sqrt{2}$s；
答：由撤去拉力到物體停止所經(jīng)歷的時間t為$\sqrt{2}$s．

點評 處理有關(guān)牛頓運動定律應(yīng)有問題的關(guān)鍵是對物體進行正確的受力分析和運動過程分析，然后根據(jù)牛頓第二定律和需要的運動學(xué)公式聯(lián)立即可求解．