Question

【题目】质量为m=20kg的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动．0～2.0s内F与运动方向相反，2.0～4.0s内F与运动方向相同，物体的速度一时间图象如图所示，已知g取10m/s2 ． 求物体在前4秒内的位移多少？物体与水平面间的动摩擦数．

Answer 1

【答案】解：减速过程的位移为 ；

反向加速过程位移为 ，

故总位移为：x=x1+x2=10﹣2=8m，

即0﹣4.0s内物体的总位移大小8m．

减速过程，根据牛顿第二定律，有：F+μmg=ma1，

加速过程，根据牛顿第二定律，有：F﹣μmg=ma2，

解得：μ=0.2，

故物体与水平间动摩擦因数的大小为0.2．

答：物体在前4秒内的位移为8m；物体与水平面间的动摩擦数为0.2．

【解析】根据位移时间关系公式分段求解位移，也可以根据平均速度公式求解；对减速和加速过程分别运用牛顿第二定律列式求解．
【考点精析】解答此题的关键在于理解V-t图象的相关知识，掌握v-t图像：①在速度图像中，可以读出物体在任何时刻的速度；②在速度图像中，物体在一段时间内的位移大小等于物体的速度图像与这段时间轴所围面积的值；③在速度图像中，物体在任意时刻的加速度就是速度图像上所对应的点的切线的斜率；④图线与横轴交叉，表示物体运动的速度反向；⑤图线是直线表示物体做匀变速直线运动或匀速直线运动;图线是曲线表示物体做变加速运动．