Question

（2011?烟台模拟）如图所示，质量为m=1Kg的物体以v₀=20m/s的初速度沿粗糙的水平面向左运动，物体与地面的动摩擦因数?=0.4，同时物体受到一个始终向右的6N的力F作用，经过3s，撤去外力F，求物体滑行的总位移？（g=10m/s²）

Answer 1

分析：对物体进行受力分析，再利用匀加速直线运动和匀减速直线运动的规律求解．

解答：解：第一段运动过程：物体在力F的作用下，向左先做匀减速直线运动，
加速度a₁=

F+ Ff

m

=

(F+?mg )

m

=

(6+0.4×1×10)

1

 m/s=10 m/s²，
设经过时间t₁ 物体速度减为0，根据V=V₀+at 得：0=20-10t₁，
解得t₁=2s；
这2s内的位移为：x₁=

v0t

2

=

20×2

2

 m=20m，
第二段运动过程：向右做匀加速直线运动，
加速度a₂=

F-Ff

m

=

(6-0.4×1×10)

1

=2 m/s²，
力F撤去瞬间物体的速度：V=a₂×t₂=2×1 m/s=2m/s，
这1s的位移：x₂=

vt2

2

=2×

1

2

 m=1m，
第三段运动过程：向右做匀减速直线运动，
加速度a₃=

?mg

m

=?g=0.4×10 m/s²=4 m/s²
运动时间t₃=

v

a3

=

2

4

s=0.5s，
这0.5s的位移：x₃=

vt3

2

=2×

0.5

2

 m=0.5m，
物体滑行的总位移：x=x₁+x₂+x₃=21.5m．
答：物体滑行的总位移为21.5m．

点评：解本题的关键地方在于分析物体的运动过程，分析清楚物体的运动过程后根据物体加速和减速运动的规律逐个求解．