Question

如圖甲所示，質(zhì)量m＝2 kg的物體在水平面上向右做直線運(yùn)動(dòng)。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(dòng)摩擦因數(shù)μ；
(2)10 s末物體離a點(diǎn)的距離。

Answer 1

（1）F＝3 N　μ＝0.05（2）物體在a點(diǎn)以左2m處

解析試題分析：(1)設(shè)物體向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)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(dòng)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。
考點(diǎn)：此題考查運(yùn)動(dòng)圖像及牛頓第二定律的應(yīng)用問題。