Question

18．一質(zhì)量m=5kg的滑塊在F=15N的水平拉力作用下，由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，若滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，g取10m/s²，問：
（1）滑塊在力F作用下經(jīng)6s，通過的位移是多大？
（2）6s末撤去拉力F，滑塊還能滑行多遠(yuǎn)？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)牛頓第二定律求出滑塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度，結(jié)合位移時(shí)間公式求出滑塊通過的位移．
（2）根據(jù)速度時(shí)間公式求出滑塊的速度，結(jié)合牛頓第二定律求出撤去拉力后的加速度，根據(jù)速度位移公式求出滑塊還能滑行的距離

解答 解：（1）設(shè)滑塊的加速度為a，對滑塊受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得：
F-μmg=ma
解得：$a=\frac{F-μmg}{m}=\frac{15-0.2×5×10}{5}m/{s}^{2}=1m/{s}^{2}$
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有：$x=\frac{1}{2}a{t}^{2}=\frac{1}{2}×1×{6}^{2}m=18m$
（2）設(shè)撤去拉力后滑塊的加速度大小為a′，由牛頓第二定律有：
μmg=ma′
代入數(shù)據(jù)解得：a′=2m/s²
撤去拉力時(shí)滑塊的速度為v，有：
v=at=1×6=6m/s
該題的滑塊的逆運(yùn)動(dòng)為初速度為零的勻加速的直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度位移公式可知得：
$x=\frac{{v}^{2}}{2a′}=\frac{{6}^{2}}{2×2}m=9m$
答：（1）滑塊在力F作用下經(jīng)6s，通過的位移是18m
（2）6s末撤去拉力F，滑塊還能滑行9m

點(diǎn)評 本題考查了牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合運(yùn)用，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁