Question

13．在F=40N的水平力作用下，质量m=10kg的物体由静止开始沿水平面运动．已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.3，若F作用10s后撤去此水平力F，求：
（1）10s时物体的速度大小．
（2）撤去F后物体还能向前运动多长时间？（g取10m/s²）

Answer 1

分析 （1）根据牛顿第二定律得出物体的加速度，结合速度时间公式求出物体的速度大小．
（2）撤去F后，根据牛顿第二定律求出匀减速直线运动的加速度大小，结合速度时间公式求出还能向前运动的时间．

解答 解：（1）根据牛顿第二定律得，匀加速直线运动的加速度为：
${a}_{1}=\frac{F-μmg}{m}=\frac{40-0.3×100}{10}m/{s}^{2}$=1m/s²；
10s末的速度为：
v=a₁t₁=1×10m/s=10m/s．
（2）撤去F后，物体的加速度大小为：
${a}_{2}=\frac{μmg}{m}=μg=3m/{s}^{2}$，
则物体还能继续向前运动的时间为：
${t}_{2}=\frac{v}{{a}_{2}}=\frac{10}{3}s=3.3s$．
答：（1）10s时物体的速度大小为10m/s．
（2）撤去F后物体还能向前运动3.3s．

点评 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，基础题．