题目内容
【题目】放在粗糙水平面上的物块受到水平拉力F的作用,F随时间t变化的图象如图 (a)所示,速度v随时间t变化的图象如图(b)所示,g取10m/s2。
(1)2s后物块做什么运动;所受滑动摩擦力为多少;0~2s内物块加速度的大小;
(2)求物块的质量m及物块和水平面间的动摩擦因数m。
【答案】(1)匀速直线运动 8N (2)2kg 0.4
【解析】
物体放在粗糙水平面上,受到竖直方向的重力和支持力是一对平衡力,受到水平向后的摩擦力,和由图a看出的水平拉力F,F在0-2s大小是12N,由图(b)可以看出,在0-2s,F大于摩擦力,使物体做初速为0的匀加速直线运动;由图a看出,到第二秒后水平拉力F减小为8N,由图b看出,物体做匀速直线运动,说明此时水平拉力F刚好和摩擦力平衡,如图所示,利用牛顿第二定律和平衡力的性质,即可得解.
(1)从图(b)中可知,2s后物块做匀速直线运动,由图a看出,到第2s后水平拉力F减小为8N,由图b看出,物体做匀速直线运动,说明此时水平拉力F刚好和摩擦力平衡,所以受滑动摩擦力8N;根据图象得0~2s内的加速度大小:。
(2)根据图象得0~2s内的加速度大小:。物块做匀加速运动时,由牛顿第二定律可得:F1-μmg=ma
物块做匀速运动时,有:F2=f=μmg=8N
代入数据可得:m=2kg μ=0.4
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