Question

如圖16甲所示，質(zhì)量m＝2 kg的物體在水平面上向右做直線運(yùn)動。過a點(diǎn)時(shí)給物體作用一個(gè)水平向左的恒力F并開始計(jì)時(shí)，選水平向右為速度的正方向，通過速度傳感器測出物體的瞬時(shí)速度，所得v－t圖象如圖乙所示。取重力加速度g＝10 m/s²。求：

(1)力F的大小和物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ；

(2)10 s末物體離a點(diǎn)的距離。

圖16

Answer 1

解析：(1)設(shè)物體向右做勻減速直線運(yùn)動的加速度為a₁，則由v－t圖得a₁＝2 m/s²①

根據(jù)牛頓第二定律，有F＋μmg＝ma₁②

設(shè)物體向左做勻加速直線運(yùn)動的加速度為a₂，則由v－t圖得

a₂＝1 m/s²③

根據(jù)牛頓第二定律，有F－μmg＝ma₂④

解①②③④得：F＝3 N　μ＝0.05

(2)設(shè)10 s末物體離a點(diǎn)的距離為d，d應(yīng)為v－t圖與橫軸所圍的面積，則：d＝×4×8 m－×6×6 m＝－2 m，負(fù)號表示物體在a點(diǎn)以左。

答案：(1)3 N　0.05　(2)在a點(diǎn)左側(cè)，離a點(diǎn)2 m