Question

9．如圖所示，水平面上質(zhì)量m=5.0kg的金屬塊，在水平恒力F的作用下，以速度v₀=8.0m/s向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，金屬塊與水平間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5（g=10m/s²）求：
（1）F的大�。�
（2）如果從某時(shí)刻起撤去F，則撤去F后，金屬塊還能在水平面上滑行多遠(yuǎn)？

Answer 1

分析 （1）金屬塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)的大小與滑動(dòng)摩擦力大小相等、方向相反，由平衡條件求F的大小；
（2）撤去F時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合求金屬塊滑行的距離．

解答 解：（1）金屬塊在水平方向上作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，由二力平衡得：
   F=F_f=μmg=0.5×5.0×10 N=25 N 
（2）撤去F后，根據(jù)牛頓第二定律  F_合=ma 得：
   a=$\frac{μmg}{m}$=μg=0.5×10 m/s²=5 m/s² 
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式  v²-v₀²=-2as 得：
   s=$\frac{{v}^{2}-{v}_{0}^{2}}{-2a}$=$\frac{0-{8}^{2}}{-2×5}$=6.4m 
答：
（1）F的大小為25N．
（2）如果從某時(shí)刻起撤去F，則撤去F后，金屬塊還能在水平面上滑行6.4m．

點(diǎn)評 本題考查了牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合運(yùn)用，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁．本題也可以通過動(dòng)能定理進(jìn)行求滑行距離．