题目内容

(14分)如图甲所示,一物块质量为m=2kg,以初速度从O点沿粗糙的水平面向右运动,同时受到一水平向左的恒力F作用,物块在运动过程中速度随时间变化的规律如图乙所示,求:

(1)恒力F的大小及物块与水平面的动摩擦因数μ;

(2)物块在4秒内的位移大小。

 

 

【答案】

(1)恒力F的大小为7N,物块与水平面的动摩擦因数μ为0.15;(2)物块在4秒内的位移大小为6m.

【解析】

试题分析:(1)由图可知,0﹣2s内,物体向右做匀减速直线运动,2s﹣4s内,物体向左做匀加速直线运动;由加速度的公式,由图象求得

0﹣2s内,a1=5m/s2,方向水平向左;               (2分)

2s﹣4s内,a2=2 m/s2,方向水平向左;               (2分)

由牛顿第二定律,得到:

F+μmg=ma1                    (2分)

F﹣μmg=ma2                   (2分)

代入数据解得:F=7N,μ=0.15              (2分)

(2)依据图象可知,物体4s内的位移为图线与x轴所包围的面积:

S==6m              (4分)

考点:图象 加速度 牛顿第二定律

 

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