Question

質(zhì)量m=10kg的物體放在水平地板上，在沿水平方向拉力F₁=20N的作用下，物體恰好做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．若用F₂=30N的水平拉力作用于物體上，從靜止開(kāi)始作用5.0s撤去拉力F₂．求：
（1）撤去拉力F₂時(shí)物體運(yùn)動(dòng)的速度大��；
（2）撤去拉力F₂后物體滑行的最大距離．

Answer 1

解：（1）物體做勻速運(yùn)動(dòng)，所以受力平衡，地板對(duì)物體的滑動(dòng)摩擦力
f=F₁=20N
物體在F₂作用時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律 F₂-f=ma₁
解得a₁=1.0m/s²
t=5.0s時(shí)物體的速度為v₁=a₁t=5.0m/s
（2）撤去拉力F₂后，物體只受滑動(dòng)摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律
f=ma₂
解得a₂=2.0m/s²
設(shè)撤去拉力F₂后物體滑行的最大距離為s，則v²=2a₂s
解得s=6.25m．
答：（1）5s物體的速度為5.0m/s；（2）撤去拉力F₂后物體滑行的最大距離為6.25m．
分析：（1）在拉力F₁作用下，物體做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，可求得摩擦力；由牛頓第二定律可求得用F₂的水平拉力作用于物體時(shí)的加速度，由速度公式可求得5s后的速度；
（2）撤去拉力后，物體只受滑動(dòng)摩擦力，由牛頓第二定律可得加速度，由速度和位移關(guān)系可求得滑行的最大距離．
點(diǎn)評(píng)：本題為牛頓第二定律的應(yīng)用之一，由受力情況確定物體的運(yùn)動(dòng)情況，牛頓第二定律為解決問(wèn)題的橋梁．