Question

静止在水平地面上的木块，质量为m=10kg，受水平恒力F作用一段时间后撤去该恒力，物体运动的速度时间图象如图所示，求：
（1）物体6秒的位移和两段加速度分别是多少
（2）F的大小 
（3）木块与地面间的动摩擦因素?

Answer 1

分析：（1）速度时间图线与时间轴围成的面积表示位移，图线的斜率表示加速度，结合图线求出位移的大小和加速度．
（2、3）根据牛顿第二定律对匀加速直线运动和匀减速直线运动列式求解，求出F的大小和动摩擦因数的大小．

解答：解：（1）物体在6s内的位移x=

1

2

×6×4m=12m；
匀加速直线运动的加速度a1=

△v

△t

=

4

2

m/s2=2m/s2；
匀减速直线运动的加速度a2=

△v

△t

=

-4

4

m/s2=-1m/s2；
（2、3）匀加速直线运动阶段，根据牛顿第二定律得，F-μmg=ma₁，即F-100μ=20
匀减速直线运动阶段，根据牛顿第二定律得，μmg=ma₂，即μ×10=1
解得μ=0.1，F=30N．
答：（1）物体在6s内的位移为12m，匀加速和匀减速运动的加速度分别为2m/s²、-1m/s²．
（2）F的大小为30N．
（3）木块与地面间的动摩擦因数为0.1．

点评：本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，知道速度时间图线与时间轴围成的面积和图线的斜率表示的含义．