Question

在水平地面上有一质量为10kg的物体，在水平拉力F的作用下由静止开始水平向右运动，10s后拉力大小减为

F

4

，方向不变，再经过20s停止运动．该物体的速度与时间的关系如图所示．求：
（1）第二段过程中物体的平均速度大小和方向；
（2）整个过程中物体的位移大小；
（3）物体与地面的动摩擦因数．

Answer 1

（1）

.

v

=

v+v0

2

=

0+10

2

m/s=5m/s，因为取向右为正方向，图象在时间轴上方故平均速度在正方向上即平均速度方向水平向右；
（2）依题意可知整个过程中物体的位移大小就等于图象与t轴所围成的三角形面积，
S=

1

2

×30×10m=150m
（3）物体的运动分为两个过程，由图可知两个过程加速度分别为：a1=1m/s2，a2=-0.5m/s2
受力图如下：
对于两个过程，由牛顿第二定律得：
F-F_f=ma₁…①

F

4

-Ff=ma2…②
联立①②式解得：F_f=10N
由滑动摩擦力公式得：F_f=μF_N=μmg
解得：μ=

Ff

mg

=

10

10×10

=0.1
答：（1）第二段过程中物体的平均速度大小为5m/s和方向水平向右；
（2）整个过程中物体的位移大小为150m；
（3）物体与地面的动摩擦因数为0.1．