Question

質(zhì)量為2kg的物體在水平推力F的作用下沿水平面做直線運(yùn)動，一段時間后撤去F，其運(yùn)動的v-t圖象如圖所示．g取10m/s²，求：
（1）物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ；
（2）水平推力F的大��；
（3）0～14s內(nèi)物體運(yùn)動位移的大�。�

Answer 1

解：（1）設(shè)物體做勻減速運(yùn)動的時間為t₂，加速度為a₂，第10秒末速度為v₁，則
a₂==-2 m/s²①
設(shè)物體所受的摩擦力為F_f，由牛頓第二定律得
F_f=ma₂②
F_f=-μmg ③
聯(lián)立②③式，代入數(shù)據(jù)得
μ=0.2 ④
（2）設(shè)物體做勻加速直線運(yùn)動的時間為t₁，加速度為a₁，則
a₁==0.8 m/s²⑤
根據(jù)牛頓第二定律得：
F-F_f=ma₁⑥
聯(lián)立③⑥式，代入數(shù)據(jù)得：
F=5.6N．
（3）.0～14 s內(nèi)物體運(yùn)動位移的大小為0～14 s速度圖象的面積
S=56m
答：（1）物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ為0.2；
（2）水平推力F的大小為5.6N；
（3）0～14s內(nèi)物體運(yùn)動位移的大小為56m．
分析：根據(jù)速度-時間圖象可知：0-10s內(nèi)有水平推力F的作用，物體做勻加速直線運(yùn)動；10s-14s內(nèi)，撤去F后只在摩擦力作用下做勻減速直線運(yùn)動，可根據(jù)圖象分別求出加速度，再根據(jù)勻變速直線運(yùn)動基本公式及牛頓第二定律求解力及位移．
點(diǎn)評：本題是速度--時間圖象的應(yīng)用，要明確斜率的含義，知道在速度--時間圖象中圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積的含義，能根據(jù)圖象讀取有用信息，并結(jié)合勻變速直線運(yùn)動基本公式及牛頓第二定律求解．屬于中檔題．