Question

如图所示，有一质量m=1kg的物块，以v=5m/s的初速度开始在水平面上向右滑行．物块运动中始终受到大小为4N、方向水平向左的力F，物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.1．求：
（1）物块向右运动时所受摩擦力的大小和方向；
（2）物块向右运动时的加速度大小；
（3）物块向右运动到最远处时的位移大小．

Answer 1

分析：（1）对物体受力分析，受重力、支持力、拉力和摩擦力，根据f=μN求解摩擦力；
（2）根据牛顿第二定律求解加速度；
（3）根据位移时间关系公式求解位移．

解答：解：（1）对物体受力分析，受重力、支持力、拉力和摩擦力；
摩擦力：f=μN=μmg=0.1×1×10=1N，与相对地面的运动方向相反，向左；
（2）根据牛顿第二定律，有：
f+F=ma
解得：
a=

f+F

m

=

1+4

1

=5m/s2
（3）物体向右做匀减速直线运动，根据速度位移关系公式，有：
-v²=2（-a）x
解得：
x=

v2

2a

=

52

2×5

=1m
答：（1）物块向右运动时所受摩擦力的大小为1N，水平向左；（2）物块向右运动时的加速度大小为5m/s²；（3）物块向右运动到最远处时的位移大小为1m．

点评：本题关键是明确摩擦力的方向与相对运动方向相反，而不是与拉力方向相反；同时要能够结合牛顿运动定律和运动学公式列式求解，基础题．