Question

质量为2Kg的物体在水平面上运动时，受到与运动方向相同的拉力F的作用，物体与地面的动摩擦因数为0.4，当拉力由10N逐渐减小到零但物体仍在运动的过程中，F为______N时物体的加速度最大，为______m/s²；当F为______N时，物体的速度最大．

Answer 1

（1）如图所示，对物体进行受力分析得：

物体所受合力F_合=F-f
f=μF_N=μmg
所以物体所受合力为F_合=F-μmg=F-0.4×2×10N=F-8N
根据数学关系知，当F=0时合外力的绝对值最大为8N，据牛顿第二定律知物体产生的最大加速度
amax=

0-8

2

m/s2=-4m/s2（负号表示加速度的方向与摩擦力的方向相同）
（2）因为F和v同向，故开始时合外力的方向与速度方向相同，物体做加速运动，据F_合=F-μmg知当F=8N时合外力为0，此时F再减小时F_合＜0表示合外力的方向将发生变化，与速度方向相反，物体开始做减速运动，故物体速度最大发生在物体的加速度改变方向的时候，也就是合外力为0时，速度最大．据F_合=F-μmg=0可知，此时F=8N．
故答案为：0，4，8．