Question

20．質(zhì)量m=4kg的物體在F=10N的水平拉力作用下沿水平面做勻速直線運動，撤去F后，經(jīng)4s物體停下來，求物體做勻速直線運動的速度和撤去力F后的位移．

Answer 1

分析 撤去F前物體做勻速直線運動，合力為零，根據(jù)共點力平衡求出物體受到的摩擦力大小．撤去拉力后，根據(jù)牛頓第二定律求出勻減速運動的加速度大小，結(jié)合速度時間公式求出勻減速運動的初速度，即為勻速直線運動的速度．根據(jù)平均速度的推論求出撤去F后的位移．

解答 解：撤去F前物體做勻速直線運動，重力和彈力平衡，拉力F與摩擦力f平衡，則有：f=F=10N．
撤去拉力后，根據(jù)牛頓第二定律得：
勻減速運動的加速度大小為：a=$\frac{f}{m}$=$\frac{10}{4}$=2.5m/s²．
則勻速直線運動的速度為：v=at=2.5×4m/s=10m/s．
撤去F后物體的位移為：x=$\frac{v+0}{2}t$=$\frac{10}{2}×4$m=20m．
答：物體做勻速直線運動的速度是10m/s，撤去力F后的位移是20m．

點評 本題是牛頓第二定律和運動學(xué)公式的綜合應(yīng)用，要知道加速度是聯(lián)系力和運動的橋梁，在動力學(xué)問題中是必求的量．