问题 问答题

如图所示,质量为m=1Kg的物体以v0=20m/s的初速度沿粗糙的水平面向左运动,物体与地面的动摩擦因数μ=0.4,同时物体受到一个始终向右的6N的力F作用,经过3s,撤去外力F,求物体滑行的总位移?(g=10m/s2

答案

第一段运动过程:物体在力F的作用下,向左先做匀减速直线运动,

加速度a1=

F+ Ff
m
=
(F+μmg )
m
=
(6+0.4×1×10)
1
 m/s=10 m/s2

设经过时间t1 物体速度减为0,根据V=V0+at 得:0=20-10t1

解得t1=2s;

这2s内的位移为:x1=

v0t
2
=
20×2
2
 m=20m,

第二段运动过程:向右做匀加速直线运动,

加速度a2=

F-Ff
m
=
(6-0.4×1×10)
1
=2 m/s2

力F撤去瞬间物体的速度:V=a2×t2=2×1 m/s=2m/s,

这1s的位移:x2=

vt2
2
=2×
1
2
 m=1m,

第三段运动过程:向右做匀减速直线运动,

加速度a3=

μmg
m
=μg=0.4×10 m/s2=4 m/s2

运动时间t3=

v
a3
=
2
4
s=0.5s,

这0.5s的位移:x3=

vt3
2
=2×
0.5
2
 m=0.5m,

物体滑行的总位移:x=x1+x2+x3=21.5m.

答:物体滑行的总位移为21.5m.

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问答题