Question

【题目】一质量为m＝2kg的物块放置在粗糙的水平地面上，受到一个随时间变化的水平拉力F作用，F在0－2s内的图象如图a所示，物块的速度v随时间t变化的关系如图b所示。已知物块与水平地面间的动摩擦因数μ＝0.4，g＝10m/s2。

(1)求0－2s内摩擦力的大小；

(2)求物块在6s内的位移大小；

(3)通过计算，将图a中F在2－6s内的图象补充完整。

Answer 1

【答案】(1)6N；(2)12m；(3)。

【解析】

考查匀变速直线运动规律应用，牛顿第二定律的应用。

(1)从图b中可以看出，t＝0至t＝2s过程中，物体静止。由受力平衡知，摩擦力与F大小相等，即摩擦力：

；

(2)从图b中可以看出，t＝0至t＝2s过程中，物体静止，x1＝0；t＝2s至t＝4s过程中，物块做匀加速运动。

t＝4s至t＝6s过程中，物块做匀速运动。

所以物块在前6s内的位移大小：

(3)物体在2－4 s内做匀加速直线运动，

加速度：

由牛顿第二定律可得：

解得：

F2＝12N；

物体在4－6s内做匀速直线运动：

图象如图所示：