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
=
15-0.2×15
1.5
m/s=8m/s2

(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
=
μmg
m
=μg=2m/s2

则撤去恒力后物体继续滑行的时间:t′=

v
a2
=
4
2
s=2s.

(3)匀加速直线运动的位移:x1=

1
2
a1t2=
1
2
×8×0.25m=1m.

匀减速直线运动的位移:x2=

v2
2a2
=
16
4
m=4m.

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.

单项选择题
单项选择题