Question

7．质量m=10kg的物体，在F=40N的水平向左的力的作用下，沿水平桌面从静止开始运动．物体运动时受到的滑动摩擦力f=30N．在开始运动后的第5s末撤去水平力F，求：
（1）物体在撤去F之前的加速度和位移大小？
（2）撤去F之后的加速度和位移大小？（保留三位有效数字）

Answer 1

分析 （1）由牛顿第二定律可以求出加速度，由位移时间关系公式求出位移．
（2）由牛顿第二定律求出加速度，由速度位移关系公式求出物体的位移．

解答 解：（1）物体在撤去F之前，由牛顿第二定律得：F-f=ma
代入数据解得：a=1m/s²，
位移：x=$\frac{1}{2}$at²=$\frac{1}{2}×1×{5}^{2}$m=12.5m；
（2）撤去F时的速度 v=at=5m/s
撤去拉力后，由牛顿第二定律得：f=ma′，
代入数据解得：a′=3m/s²，
撤去水平力后，物体的运动位移 x′=$\frac{{v}^{2}}{2a′}$=$\frac{{5}^{2}}{2×3}$m≈4.17m
答：
（1）物体在撤去F之前的加速度是1m/s²，位移大小是12.5m．
（2）撤去F之后的加速度是3m/s²，位移大小是4.17m．

点评 本题考查了求加速度、速度与运动位移，知道加速度是联系力和运动的纽带，应用牛顿第二定律与运动学公式即可正确解题．