Question

質量為2Kg的物體在水平面上運動時，受到與運動方向相同的拉力F的作用，物體與地面的動摩擦因數為0.4，當拉力由10N逐漸減小到零但物體仍在運動的過程中，F為______N時物體的加速度最大，為______m/s²；當F為______N時，物體的速度最大．

Answer 1

（1）如圖所示，對物體進行受力分析得：

物體所受合力F_合=F-f
f=μF_N=μmg
所以物體所受合力為F_合=F-μmg=F-0.4×2×10N=F-8N
根據數學關系知，當F=0時合外力的絕對值最大為8N，據牛頓第二定律知物體產生的最大加速度
amax=

0-8

2

m/s2=-4m/s2（負號表示加速度的方向與摩擦力的方向相同）
（2）因為F和v同向，故開始時合外力的方向與速度方向相同，物體做加速運動，據F_合=F-μmg知當F=8N時合外力為0，此時F再減小時F_合＜0表示合外力的方向將發生變化，與速度方向相反，物體開始做減速運動，故物體速度最大發生在物體的加速度改變方向的時候，也就是合外力為0時，速度最大．據F_合=F-μmg=0可知，此時F=8N．
故答案為：0，4，8．