Question

质量m=2.5kg的物体静止在粗糙的水平面上，在如图所示的水平拉力F作用下开始运动，则6s末物体的速度大小为

 

m/s．（已知物体与水平面间动摩擦因数0.2，且最大静摩擦力约等于滑动摩擦力．g取10m/s²）

Answer 1

分析：物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，可得到最大静摩擦力的值为5N，可知前2s物体静止，再由牛顿第二定律可得2s～4s和4s～6s的加速度，进而有运动学可得6s末的速度．

解答：解：
物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，可得到最大静摩擦力的值为：
f_m=μmg=0.2×2.5×10N=5N；
可知前2s物体静止．
由牛顿第二定律可得2s～4s加速度为：
a1=

F1-fm

m

=

10-5

2.5

m/s2=2m/s2；
故4s末速度为：
v₁=a₁t₁=2×2m/s=4m/s；
由牛顿第二定律可得4s～6s加速度为：
a2=

F2-fm

m

=

15-5

2.5

m/s2=4m/s2；
6s末的速度为：
v=v₁+a₂t₂=4m/s+4×2m/s=12m/s；
故答案为：12．

点评：本题重点要会对图象识别，能够应用牛顿第二定律和运动学公式，知道一般情况下最大静摩擦力是大于滑动摩擦力的，有说明的例外．