题目内容
【题目】如图(a)所示,质量为m=2kg的物块以初速度v0=20m/s从图中所示位置开始沿粗糙水平面向右运动,同时物块受到一水平向左的恒力F作用,在运动过程中物块速度随时间变化的规律如图(b)所示,g取10m/s2.试求:
(1)物块在0-4s内的加速度a1的大小和4-8s内的加速度a2的大小;
(2)恒力F的大小及物块与水平面间的动摩擦因数μ;
(1)8s内恒力F所做的功.
【答案】(1), 方向水平向左; , 方向水平向左 (2)F=7N,μ=0.15 (3)W=-168J
【解析】
(1)由图可知,0-4s内,物体向右做匀减速直线运动,4-8s内,物体向左做匀加速直线运动;
0-4s内,,方向水平向左;
4-8s内,,方向水平向左;
由牛顿第二定律,得到:F+μmg=ma1
F-μmg=ma2
代入数据解得:F=7N,μ=0.15
(2)依据图象可知,物体4s内的位移:
(2)根据牛顿第二定律,在0-4s内恒力F与摩擦力同向:F+μmg=ma1
4s-8s内恒力F与摩擦力反向:F-μmg=ma2
代入数据解得:F=7N,μ=0.15
(3)根据图形的面积可得8s内物体运动的位移
恒力F做的功为W =Fs=-7×24=-168J
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