题目内容

质量为m=1kg的滑块静止在水平地面上O点,如图甲所示,现施一水平向右的恒力F作用于滑块上,经时间t1=0.4s后撤去F.滑块在水平方向运动的v-t图象如图乙所示,g取10m/s2,求:
(1)滑块在水平面上滑行的距离;
(2)滑块与水平面之间的动摩擦因数;
(3)水平恒力F的大小.
(1)由图象可知,滑块在水平面上滑行的距离:
s=
1
2
×1.2×2=1.2m;
(2)由图象可知,滑块的加速度:
a1=
v1
t1
=
2-0
0.4
=5m/s2
a2=
v2
t2
=
0-2
1.2-0.4
=-2.5m/s2
由牛顿第二定律得:F-μmg=ma1
-μmg=ma2
解得:μ=
-a2
m
=
0.25
1
=0.25,
F=μmg+ma1=0.25×1×10+1×5=7.5N;
答:(1)滑块在水平面上滑行的距离为1.2m;
(2)滑块与水平面之间的动摩擦因数为0.25;
(3)水平恒力F的大小为7.5N.
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