Question

4．放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示．由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为（g取10m/s²）（　　）

• A． m=1kg
• B． m=0.5kg
• C． μ=0.2
• D． μ=0.4

Answer 1

分析 先研究4～6s内物块匀速直线运动的情况，由平衡条件求摩擦力，再研究2～4s物块的运动情况：物块做匀加速运动，根据v～t图象可以求出加速度，由牛顿第二定律列式，即可求解m和μ．

解答 解：由v-t图可知4-6s，物块做匀速运动，由平衡条件得物块所受的滑动摩擦力为：
   F_f=F=2N．
在2-4s内物块做匀加速运动，加速度为：
  a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{4}{2}$=2m/s²，
由牛顿第二定律得：ma=F-F_f，
将F=3N、F_f=2N及a代入得：m=$\frac{F-{F}_{f}}{a}$=$\frac{3-2}{2}$=0.5kg．
由动摩擦力公式得：F_f=μmg，代入数据得：μ=$\frac{{F}_{f}}{mg}$=$\frac{2}{0.5×10}$=0.4．
故选：BD

点评 本题的关键要通过v-t图象分析清楚物体的运动情况，知道v-t图象的斜率等于加速度，再由牛顿第二定律来求解．