题目内容
19.如图甲所示,之旅为m=2kg的物体在水平面上向右做直线运动,过A点时给物体一个水平向左的恒力F并开始计时,选水平向右为速度的正方向,通过速度传感器测出物体的瞬时速度,所得v-t图象如图乙所示,重力加速度g=10m/s2,求:(1)力F的大小、物体与水平面间的动摩擦因数μ;
(2)10s末物体离A点的距离.
分析 (1)由v-t图分别求得由力F和没有力F作用时的加速度,再根据牛顿第二定律即可求解;
(2)设10s末物体离a点的距离为d,d应为v-t图与横轴所围的面积.
解答 解:(1)设物体向右做匀减速直线运动的加速度为a1,则由v-t图得:
a1=2 m/s2…①
根据牛顿第二定律,有:F+μmg=ma1…②
设物体向左做匀加速直线运动的加速度为a2,则由v-t图得:
a2=-1m/s2…③
根据牛顿第二定律,有:F-μmg=ma2…④
解①②③④得:F=3N,μ=0.05
(2)设10s末物体离a点的距离为d,d应为v-t图与横轴所围的面积,则有:$d=\frac{1}{2}×4×8{m}-\frac{1}{2}×6×6{m}=-2{m}$,负号表示物体在a点以左
答:(1)力F的大小为3N,物体与水平面间的动摩擦因数μ为0.05;
(2)10s末物体离a点的距离为2m.
点评 本题主要考查了速度-时间图象及牛顿第二定律的直接应用,知道速度-时间图象的斜率表示加速度,面积表示位移,难度适中.
练习册系列答案
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B. | B质点最初4 s做加速运动,后4 s做减速运动 | |
C. | B质点先沿正方向做直线运动,后沿负方向做直线运动 | |
D. | A、B两质点在4 s末相遇 |