Question

5．静止在水平上的物体，受水平拉力F作用如图甲所示：F随时间t的变化关系如图乙所示：从t=0开始，小兵每隔2s记录物体位置和时刻如图丙所示．则物体在第3秒受到的摩擦力为2牛；第9秒受到的摩擦力为4牛；物体第16秒末撤去力F，物体的运动状态将如何改变？

Answer 1

分析 根据图丙物体在各个时段通过的路程，确定物体在不同时间段的运动状态；
根据图乙对应的各个时段的拉力F大小的规律，利用二力平衡条件确定物体在各个时段受到的摩擦力的大小；
力不是使物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，据此进行分析．

解答 解：
由图丙知，12s到18s物体在相同时间内通过的路程相等，物块做匀速直线运动，物块受到的摩擦力为滑动摩擦力，由图2知，此时f=F=4N；
由图乙知，0～4s内，物体受到的拉力F=2N，小于滑动摩擦力，所以此时物体应处于静止状态，所受静摩擦力等于拉力，等于2N，故物体在第3秒受到的摩擦力为2N；
由图丙知，8～10s内，物体处于运动状态，物体受到的摩擦力为滑动摩擦力，滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度、物体间的压力大小有关，由于物体间接触面的粗糙程度与物体间的压力都不变，滑动摩擦力大小不变，摩擦力仍等于4N，故物体在第9秒受到的摩擦力为4N；
若16s时撤去F，物体受摩擦力的作用将做减速运动，最后静止．
故答案为：2；4；先减速，然后静止．

点评 本题是有关力和图象的综合分析题目，在分析过程中，关键能够根据图3确定物体的运动状态变化，根据二力平衡条件确定摩擦力的大小．