问题
问答题
质量m=1.5kg的物体,在水平恒力F=15N的作用下,从静止开始运动0.5s后撤去该力,物体继续滑行一段时间后停下来.已知物体与水平面的动摩擦因数为μ=0.2,g取10m/s2,求:
(1)恒力作用于物体时的加速度大小;
(2)撤去恒力后物体继续滑行的时间;
(3)物体从开始运动到停下来的总位移大小.
答案
(1)以m为研究对象,受力情况如图所示:设物体在恒力作用下的加速度为a1,
根据牛顿运动定律:a1=
=F-f m
=F-μmg m
m/s=8m/s2.15-0.2×15 1.5
(2)0.5s时的速度:v=a1t=8×0.5m/s=4m/s
撤去恒力后的加速度大小:a2=
=f m
=μg=2m/s2,μmg m
则撤去恒力后物体继续滑行的时间:t′=
=v a2
s=2s.4 2
(3)匀加速直线运动的位移:x1=
a1t2=1 2
×8×0.25m=1m.1 2
匀减速直线运动的位移:x2=
=v2 2a2
m=4m.16 4
则总位移:x=x1+x2=1+4m=5m.
答:(1)恒力作用于物体时的加速度大小为8m/s2.
(2)撤去恒力后物体继续滑行的时间为2s.
(3)物体从开始运动到停下来的总位移大小为5m.