Question

7．如图，一个质量5.0kg的物体滑上某一粗糙水平面时速度大小为10m/s，物体受到地面的摩擦力大小为10N．（g取10m/s²）求：
（1）物体运动的加速度大小和方向；
（2）物体滑上该水平面后运动的时间；
（3）舞台滑上该水平面后的位移大小．

Answer 1

分析 （1）对物体受力分析，根据牛顿第二定律求加速度；
（2）由速度时间关系式求滑行时间；
（3）根据速度位移公式求解滑行的位移；

解答 解：（1）根据牛顿第二定律，有
f=ma
代入数据解得：$a=\frac{f}{m}=\frac{10}{5}=2m/{s}_{\;}^{2}$，方向水平向左
（2）物体在水平面上匀减速运动的时间，根据$v={v}_{0}^{\;}+at$，有
$t=\frac{0-10}{-2}=5s$
（3）根据${v}_{\;}^{2}-{v}_{0}^{2}=2ax$，有
$x=\frac{{v}_{\;}^{2}-{v}_{0}^{2}}{2a}=\frac{0-1{0}_{\;}^{2}}{2×（-2）}=25m$
答：（1）物体运动的加速度大小$2m/{s}_{\;}^{2}$，方向水平向左；
（2）物体滑上该水平面后运动的时间为5s；
（3）舞台滑上该水平面后的位移大小为25m

点评 本题考查牛顿第二定律和运动学公式的应用，关键是求解加速度，因为加速度是联系运动学和动力学的桥梁．