问题描述:
水平地面上放有一个质量为m=10kg的滑块,滑块与地面间的最大静摩擦力为13N,滑块与地面间的滑动摩擦因数为μ=0.1,开始时用2N的水平外力拉物体,以后每过1s将拉力大小增加4N,方向保持不变,共拉5s,求滑块最后停止点离出发点的距离?
问题解答:
我来补答
物体在前3 s内,外力小于最大静摩擦力,物体处于静止状态.
第4 s内,外力F4=14 N>fmax=13 N,物体开始加速运动. ①
根据牛顿第二定律得:F4-μ m g=ma5 ②
则加速度为:a4=
F4−μmg
m=
14−0.1×100
10=0.4 m/s2 ③
第4s内的位移S4=
1
2a4t2=
1
2×0.4×1m=0.2 m ④
第5 s内,外力为:F5=18 N ⑤
根据牛顿第二定律得:F5-μ m g=ma6 ⑥
加速度为:a5=
F5−μmg
m=
18−0.1×100
10=0.8 m/s2 ⑦
第5s内的位移为:S5=a4t·t+
1
2a5t2=0.4×1×1+
1
2×0.8×1m=0.8 m ⑧
5s末物体的速度为:v=a4t+a5t=1.2 m/s ⑨
以后物体减速至停止,有:a=μ g=1 m/s2 ⑩
得:S=
v2
2a=
1.22
2×1=0.72 m
物体最后停止在离出发点 S总=S4+S5+S=1.72 m
答:滑块最后停止点离出发点的距离为1.72m.