Question

【题目】某同学用运动传感器“研究物体加速度与力的关系”时采用如图甲装置，开始时将质量为m=lkg的物体置于水平桌面上。现对物体施加一个水平向右的恒定推力F经过—段时间后撤去此力，通过放在物体右前方的运动传感器得到了物体部分运动过程的v-t图线，如图乙所示（向右为速度正方向）。

(1)求3s内物体的位移；

(2)求物体与水平桌面间的动摩擦因数μ;

(3)求拉力F的大小。

Answer 1

【答案】（1）4m（2）0.2（3）2.5N

【解析】 (1)由vt图象中图线和横轴所围的面积表示位移，可知位移为：

x= (v1+v2)t1+v2(t2t1)= （1+2）2+ 2（3-2）=4m，方向水平向右；

(2)t1到t2时间内物体做匀减速运动，由图可知其加速度大小为：

根据牛顿第二定律有：

f=ma2=μmg

得到：μ=a2/g=2/10=0.2；

(3)物体从静止开始受拉力作用,根据牛顿第二定律：F-f=ma1

代入数据得：F=0.2110+10.5=2.5N。