Question

如图所示，质量m=1kg的物体，以v 0 =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

Answer 1

设以初速度的方向（向右）为正方向，由牛顿第二定律：

a 1 =

-F -F f

m =

-3-0.2×1×10

1 m/s ²=-5m/s ²，

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

t 1 =

-v 0

a 1 =2s

s 1 =

v 0

2 t 1 =10m

在F作用后2s，由于F＞F _f，物体将反向（向左）做加速度运动，加速度为

a 2 =

-F +F f

m =

-3+0.2×1×10

1 m/s ²=-1m/s ²，

再经过1s，物体从初速度为零做反向加速运动，位移为s ₂，则

s 2 =

1

2 at 2 2 =

1

2 ×(-1) ×1 2 m=-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

a 3 =

F f

m =

0.2×1×10

1 m/s ²=2m/s ²

F撤去时物体具有的速度v=a ₂t ₂=-1×1m/s=-1m/s

继续运动的位移为s ₃，则 s 3 =

0 -v 2

2a 3 =-0.25m

所以，物体运动的总位移为s=s ₁+s ₂+s ₃=10-0.5-0.25m=9.25m

答：物体滑行的总位移为9.25m．