Question

【題目】如圖所示，質量m＝1kg、初速度v0＝10m/s的物體沿粗糙水平面向右運動，物體與地面間的動摩擦因數μ＝0.2，同時物體還受到一個方向向左、大小F＝3N的拉力作用，求經3s物體的位移s。（g取10m/s2）

Answer 1

【答案】9.5 m

【解析】

物體先做勻減速運動，根據牛頓第二定律，有：

F＋μmg＝ma1

設經過時間t1物體速度減到零，向右的位移大小為s1，有：

0＝v0－a1t1

得到

t1＝2s

s1＝t1＝10m

t1后物體向左做加速運動，加速度大小為a2，加速時間為：

t2＝(3－2)s＝1s

末速度為v，位移為s2；根據牛頓第二定律，有：

F－μmg＝ma2

解得

a2＝1m/s2

3s末速度：

v＝a2t2＝1m/s

第3s位移：

s2＝t2＝0.5m

故總位移為：

s＝s1－s2＝(10－0.5)m＝9.5m