Question

一个静止在水平地面上的物体，质量是5kg，在20N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动，物体与地面间的摩擦力为5N．求：
（1）物体在4s末的速度
（2）若在4s末撤去水平拉力，求整个过程中物体运动的距离．

Answer 1

分析：（1）根据牛顿第二定律求出匀加速直线运动的加速度，结合速度时间公式求出物体在4s末的速度．
（2）根据牛顿第二定律求出匀减速直线运动的加速度，结合速度位移公式分别求出匀加速和匀减速直线运动的位移，从而求出总位移．

解答：解：（1）根据牛顿第二定律：F-f=ma₁
代入数据解得：a1=3m/s2
根据速度时间公式得：v_t=a₁t=3×4m/s=12m/s．
（2）撤去拉力，根据牛顿第二定律：f=ma2 
代入数据解得：a2=1m/s2
根据速度位移公式得，匀加速直线运动的位移：x1=

v 2 t

2a1

=

122

6

=24m
匀减速直线运动的位移：x2=

v 2 t

2a2

=

122

2

=72m
则总位移为：x=x₁+x₂=96m．
答：（1）物体在4s末的速度为12m/s．
（2）整个过程中物体的位移大小为96m．

点评：本题考查牛顿第二定律和运动学公式的基本运用，知道加速度是联系运动学的桥梁，根据物体的受力可以求运动，根据运动也可以求力．