Question

13．一个物体置于光滑的水平面上，受到6N水平拉力作用从静止出发，经2s，速度增加到24m/s．（g取10m/s²）
求：（1）物体的质量是多大？
（2）求2s内物体的位移．
（3）若水平面的动摩擦因数为0.4，速度达到24m/s需多少时间？

Answer 1

分析 （1）根据速度时间公式求出物体的加速度，结合牛顿第二定律求出物体的质量．
（2）根据平均速度推论求出2s内物体的位移．
（3）根据牛顿第二定律求出物体的加速度，结合速度时间公式求出速度达到24m/s所需的时间．

解答 解：（1）物体的加速度${a}_{1}=\frac{v}{t}=\frac{24}{2}m/{s}^{2}=12m/{s}^{2}$，
则物体的质量m=$\frac{F}{{a}_{1}}=\frac{6}{12}kg=0.5kg$．
（2）2s内物体的位移$x=\frac{v}{2}t=\frac{24}{2}×2m=24m$．
（3）根据牛顿第二定律得，物体的加速度${a}_{2}=\frac{F-μmg}{m}=\frac{6-0.4×5}{0.5}=8m/{s}^{2}$，
则t=$\frac{v}{a}=\frac{24}{8}s=3s$．
答：（1）物体的质量为0.5kg；
（2）2s内物体的位移为24m；
（3）速度达到24m/s需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．