Question

質(zhì)量為2kg的物體在水平推力F的作用下沿水平面做直線運動,一段時間后撤去F,其運動的v -t圖像如圖所示。g取10m/s²,求:

(1)物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ;

(2)水平推力F的大小;

(3)0～10s內(nèi)物體運動位移的大小。

Answer 1

【解題指南】首先根據(jù)圖像信息求得加速度,再根據(jù)牛頓第二定律和運動學(xué)公式求解其余各量。

【解析】(1)物體做勻減速運動的時間為Δt₂=(10-6)s=4s,初速度為v₂₀=8m/s,末速度為v_2t=0,加速度為a₂,則

a₂==-2m/s²

設(shè)物體所受的摩擦力為F_f,由牛頓第二定律得

F_f=ma₂

F_f=-μmg

聯(lián)立以上各式解得

μ=0.2

(2)物體做勻加速直線運動的時間為Δt₁=6s,初速度為v₁₀=2m/s,末速度為v_1t=8m/s,加速度為a₁,則

a₁==1m/s²

根據(jù)牛頓第二定律,有

F+F_f=ma₁

聯(lián)立以上各式解得

F=6N

(3)由勻變速直線運動位移公式,得

x=x₁+x₂=v₁₀Δt₁+a₁Δ+v₂₀Δt₂+a₂Δ=46m

答案:(1)0.2　(2)6N　(3)46m