Question

6．在水平桌面上放一质量为5kg的物体，施加一F=10N的水平力，该物体恰能做匀速直线运动，若仅将该水平力F的大小改为25N，则该物体由静止开始2s内的位移和3s末的速度分别为多少？

Answer 1

分析 在F=10N的水平拉力作用下，刚好沿桌面匀速运动，说明摩擦力大小为10N，根据牛顿第二定律求F=25N时的加速度，再由位移公式求解位移，由速度公式求速度．

解答 解：当F=10N时物体做匀速运动，根据平衡条件知物体所受的滑动摩擦力为：f=10N
当改用F=25N的力沿水平方向拉此物体，根据牛顿第二定律：F-f=ma
联立解得：a=$\frac{F-f}{m}$=3m/s²；
2s内的位移为 x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$=$\frac{1}{2}×3×{2}^{2}$m=6m
3s末的速度为：v=at′=3×3=9m/s
答：该物体由静止开始2s内的位移为6m，3s末的速度为9m/s．

点评 这是最基础的牛顿定律和运动学的题目，本题属于已知受力情况求解运动情况的类型，主要是要从匀速运动时根据平衡条件得出摩擦力．