Question

質(zhì)量m=30kg的物體，在180N的水平向右的牽引力的作用下，沿水平面從靜止開始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)后5s末撤去牽引力．已知物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5．求
（1）有水平牽引力作用時(shí)，物體的加速度
（2）物體運(yùn)動(dòng)的最大速度
（3）從開始運(yùn)動(dòng)到最后停止物體通過的位移．

Answer 1

解：（1）根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)-f=ma
f=μmg
聯(lián)立兩式，代入數(shù)據(jù)解得a=1m/s²．
（2）勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度為最大速度．
所以v_m=at=5m/s．
（3）勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移．
勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a′=μg=5m/s²．
則勻減速直線運(yùn)動(dòng)的位移
所以x=x=x₁+x₂=15m
答：（1）有水平牽引力作用時(shí)，物體的加速度為1m/s²．
（2）物體運(yùn)動(dòng)的最大速度為5m/s．
（3）從開始運(yùn)動(dòng)到最后停止物體通過的位移為15m．
分析：（1）物體受重力、支持力、牽引力和阻力做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律求出物體的加速度．
（2）撤去拉力后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，知撤去拉力時(shí)速度最大，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間公式求出物體運(yùn)動(dòng)的最大速度．
（3）根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出勻加速直線運(yùn)動(dòng)和勻減速直線運(yùn)動(dòng)的位移，從而求出物體的總位移．
點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁，通過加速度可以根據(jù)力求運(yùn)動(dòng)，也可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)求力．