Question

17．如圖所示，質(zhì)量m=2kg的物體靜止在水平地面上，它與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4，一個F=10N水平恒力作用在物體上，使物體在水平地面上運動．F作用4s后撤除．（取g=10m/s²）求：
（1）物體運動前4s內(nèi)物體發(fā)生的位移多大？
（2）F的平均功率多大？
（3）F撤除后，物體還能滑行多遠？

Answer 1

分析 根據(jù)牛頓第二定律可得物體的加速度，結(jié)合位移時間公式可求解運動位移；
由功公式w=FX求得F做功，由功率公式$p=\frac{w}{t}$可求解；
求出物體撤去F后的加速度，結(jié)合位移速度公式可求解物體還能滑行的距離

解答 解：（1）根據(jù)牛頓第二定律有 F-μmg=ma       ①
解得 a=1m/s²                        ②
由運動學公式有：$x=\frac{1}{2}a{t}^{2}=\frac{1}{2}×1×{4}^{2}$=8m            ③
（2）由功公式 W=Fx=10×8=80J              ④
由功率公式 P=$\frac{w}{t}$=$\frac{80}{4}$=20W           ⑤
（3）牛頓第二定律  f=ma′⑥
解得：a′=μg=4m/s²
由運動學公式有 x′=$\frac{{v}^{2}}{2a′}$            ⑦
代入數(shù)據(jù)解得 x′=2m                ⑧
答：（1）物體運動前4s內(nèi)物體發(fā)生的位移為8m；
（2）F的平均功率20w；
（3）F撤除后，物體還能滑行2m

點評 本題考查了牛頓第二定律和運動學公式的綜合應用，知道加速度是求解此類問題的橋梁．