题目内容
质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F,其运动的v-t图象如图所示.g取10 m/s2,求:
(1)物体与水平面间的动摩擦因数μ;
(2)水平推力F的大小;
(3)0~10 s内物体运动位移的大小
(1)0.2;(2)6 N;(3)46 m
解析试题分析:(1)设物体做匀减速直线运动的时间为Δt2、初速度为v20、末速度为v2t、加速度为a2,
则a2==-2 m/s2 ① (2分)
设物体所受的摩擦力为Ff,根据牛顿第二定律,有
Ff=ma2 ②(2分)
Ff=-μmg ③(2分)
联立②③得μ==0.2 ④(2分)
(2)设物体做匀加速直线运动的时间为Δt1、初速度为v10、末速度为v1t、加速度为a1,则
a1==1 m/s2 ⑤(2分)
根据牛顿第二定律,有F-Ff=ma1 ⑥(2分)
联立③⑥得F=μmg+ma1=6 N. (2分)
(3)解法一:由匀变速直线运动位移公式,得
x=x1+x2=v10Δt1+a1Δt
+v20Δt2+
a2Δt
=46 m. (4分)
解法二:根据v-t图象围成的面积,得
x==46 m.
考点:牛顿第二定律,匀变速直线运动速度与时间的关系;图象
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练习册系列答案
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(12分)一辆汽车从静止开始匀加速开出,然后保持匀速运动,最后匀减速运动,直到停止,下表给出了不同时刻汽车的速度:
时刻/s | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 5.0 | 7.0 | 9.5 | 10.5 |
速度/m·s-1 | 3 | 6 | 9 | 12 | 12 | 9 | 3 |
(2)汽车从开出到停止总共经历的时间是多少?
(3)汽车通过的总路程是多少?