Question

（12分）质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v－t图象如图所示．g取10 m/s²，求：

(1)物体与水平面间的动摩擦因数μ

(2)水平推力F的大小

(3)0～10 s内物体运动位移的大小

 

Answer 1

【答案】

（1）μ＝0.2（2）6 N（3）46 m

【解析】(1)设物体做匀减速直线运动的时间Δt₂、初速度v₂₀、末速度v_2t、加速度a₂，

则a₂＝＝－2 m/s²                                                                    (2分)

根据牛顿第二定律，有－μmg＝ma₂                                     (2分)

得μ＝＝0.2                                                      (1分)

(2)设物体做匀加速直线运动的时间Δt₁、初速度v₁₀、末速度为v_1t、加速度为a₁，

则a₁＝＝1 m/s²                                                (2分)

根据牛顿第二定律，有F－F_f＝ma₁                                     (2分)

得F＝μmg＋ma₁＝6 N                                                (1分)

(3)根据v－t图象围成的面积，得x＝＝46 m        (2分)

本题考查对牛顿第二定律的应用和运动图线的分析，根据图像可求出匀减速运动过程中的加速度，根据牛顿第二定律求出动摩擦因数，根据加速度过程中的图像可求出此过程中的加速度，根据牛顿第二定律求解