如图所示，质量m=1kg的物体，以v0=10m/s的初速度沿粗糙的水平面向右运动，物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2；同时物体受到一个与运动方向相反的3N的F的作用，经过3s，撤去外力

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 匀变速直线运动的位移与时间的关系/2022-08-02 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示，质量m=1kg的物体，以v0=10m/s的初速度沿粗糙的水平面向右运动，物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2；同时物体受到一个与运动方向相反的3N的F的作用，经过3s，撤去外力F，求物体滑行的总位移．
魔方格

◎ 答案

设以初速度的方向（向右）为正方向，由牛顿第二定律：
a1=
-F-Ff
m
=
-3-0.2×1×10
1
m/s2=-5m/s2，
物体从10m/s的初速度到速度减为零所用的时间和位移分别为
t1=
-v0
a1
=2s
s1=
v0
2
t1=10m
在F作用后2s，由于F＞Ff，物体将反向（向左）做加速度运动，加速度为
a2=
-F+Ff
m
=
-3+0.2×1×10
1
m/s2=-1m/s2，
再经过1s，物体从初速度为零做反向加速运动，位移为s2，则
   s2=
1
2
at22=
1
2
×(-1)×12m=-0.5m           
当F撤去后，物体在摩擦阻力作用下做匀减速运动，运动方向还足向左，其加速度为
    a3=
Ff
m
=
0.2×1×10
1
m/s2=2m/s2      
F撤去时物体具有的速度v=a2t2=-1×1m/s=-1m/s
继续运动的位移为s3，则 s3=
0-v2
2a3
=-0.25m       
所以，物体运动的总位移为s=s1+s2+s3=10-0.5-0.25m=9.25m
答：物体滑行的总位移为9.25m．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，质量m=1kg的物体，以v0=10m/s的初速度沿粗糙的水平面向右运动，物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2；同时物体受到一个与运动方向相反的3N的F的作用，经过3s，撤去外力…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的速度与时间的关系】，【匀变速直线运动的位移与时间的关系】，【牛顿第二定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。

水平面 知识点 作用 粗糙 滑行
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