质量为1kg，初速度为10m/s的物体，沿粗糙水平 - 已解决

质量为1kg，初速度为10m/s的物体，沿粗糙水平面滑行，如图所示，物体与地面间的滑动摩擦系数为0.2，同时还受到一个与

质量为1kg，初速度为10m/s的物体，沿粗糙水平面滑行，如图所示，物体与地面间的滑动摩擦系数为0.2，同时还受到一个与运动方向相反的，大小为3N的外力F作用，经3s钟后撤去外力，求物体滑行的总位移．（g取10/s²）

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解题思路：分过程对物体进行受力分析，再利用匀加速直线运动和匀减速直线运动的规律求解．

设以初速度的方向（向右）为正方向，由牛顿第二定律：

a1＝

−F−f

m＝

−3−0.2×1×10

1m/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＝

0−v0

a1＝

−10

−5s=2s

x1＝

2•t1＝

2×2m=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：

a2＝

−F+f

m＝

−3−0.2×1×10

1m/s²=-1m/s²，

第3s内，物体从初速度为零做反向加速运动，位移为x₂，则x2＝

2a2

t22＝

2×(−1)×12＝−0.5m

当F撤去后，物体在摩擦阻力作用下做匀减速运动，运动方向还向左，摩擦力：f=μmg=0.2×1×10=2N

设向左的总位移是x₃，由动能定理：-Fx₂-f•x₃=0

代入数据得：x₃=-0.75m

所以，物体运动的总位移为：

s=s₁+s₃=10-0.75m=9.25m

答：物体滑行的总位移为9.25m．

点评：

本题考点：牛顿运动定律的综合应用．

考点点评：解本题的关键地方在于分析物体的运动过程，分析清楚物体的运动过程后根据物体加速和减速运动的规律逐个求解．

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