Question

1． 用水平力F=30N拉著一個質(zhì)量為4kg的物體在水平面上由靜止做勻加速直線運動，某時刻將力F隨時間均勻減小．整個過程水平力、物體所受的摩擦力隨時間變化如圖中實線、虛線所示，求：
（1）物體做勻加速直線運動的加速度；
（2）物體做勻加速直線運動發(fā)生的位移；
（3）整個過程物體運動的時間．

Answer 1

分析 用水平力F拉著一物體在水平地面上做勻速運動，從某時刻起力F隨時間均勻減小，物體先做減速運動，所受摩擦力為滑動摩擦力，當物體速度為零后，物體受靜摩擦力．

解答 解：（1）由牛頓第二定律：
$a=\frac{F-{F}_{f}}{m}=\frac{30-20}{4}=2.5m/{s}^{2}$．                            
（2）由圖可知，F(xiàn)=30N的時間為10s，即勻加速直線運動的時間為10s．    
$x=\frac{1}{2}a{t}^{2}=\frac{1}{2}×2.5×1{0}^{2}=125m$．                                                  
（3）由圖可知，物體在30s時靜止，即物體運動的時間為30s．
答：（1）物體做勻加速直線運動的加速度2.5m/s²；
（2）物體做勻加速直線運動發(fā)生的位移125m．
（3）整個過程物體運動的時間30s；

點評 解決本題的關(guān)鍵知道物體做勻速直線運動，拉力減小后，先做減速運動，最終靜止．摩擦力由滑動摩擦力變?yōu)殪o摩擦力．