Question

12．在水平地面上有一个质量为4.0kg的物体，物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动．10s后拉力大小减小为$\frac{1}{3}$F，并保持恒定．该物体的速度图象如图所示．求：
（1）物体所受到的水平拉力F的大小；
（2）该物体与地面间的动摩擦因数．（取g=10m/s²）

Answer 1

分析 根据速度时间图线求出匀加速和匀减速运动的加速度，结合牛顿第二定律求出物体受到的水平拉力和物体与地面间的动摩擦因数．

解答 解：由v-t图象可知：物体在前10s内的加速度为：a₁=$\frac{10}{10}$=1m/s²，
物体在10-30s内的加速度为：a₂=$\frac{0-10}{30-10}$=-0.5m/s²，
对物块进行受力分析，由牛顿第二定律可知：
F-μmg=ma₁…①
$\frac{F}{3}$-μmg=ma₂…②
代入m和a₁、a₂可解得：
F=9N，μ=0.125
答：
（1）物体受到的水平拉力F的大小为9N；
（2）物体与地面间的动摩擦因数为0.125．

点评 本题考查了速度时间图线与牛顿第二定律的综合，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，知道图线的斜率表示加速度．