Question

15．质量为3kg的物体，在0--4s内受水平力F的作用，在4--10s内因受摩擦力作用而停止，其v-t图象如图所示．求：
（1）物体所受的摩擦力．
（2）在0--10s内物体的位移．

Answer 1

分析 （1）物体在水平拉力的作用下，先做匀加速直线运动，4s后撤去拉力，在摩擦力的作用下做匀减速运动．在速度时间图象中求出匀减速运动的加速度，根据牛顿第二定律求出摩擦力的大小．
（2）图线与时间轴所围成的面积表示位移的大小．

解答 解：（1）4～10 s内，物体的加速度为 a=$\frac{v-{v}_{0}}{t}$=$\frac{0-12}{6}$=-2m/s²
根据牛顿第二定律得 f=ma₂=3×（-2）=-6N，负号表示摩擦力方向与速度方向相反．
（2）图线与时间轴所围成的面积表示位移，则在0-10s内物体的位移为 x=$\frac{{v}_{m}}{2}t$=$\frac{12}{2}$×10m=60m
答：
（1）物体所受的摩擦力为6N．
（2）在0--10s内物体的位移为60m．

点评 解决本题的关键会从速度-时间图象中得出匀减速运动的加速度，从而根据牛顿第二定律得出摩擦力．