Question

如圖甲所示，一物塊質(zhì)量為m=2kg，以初速度

v

0

=10m/s從O點(diǎn)沿粗糙的水平面向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)受到一水平向左的恒力F作用，物塊在運(yùn)動(dòng)過程中速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，求：
（1）恒力F的大小及物塊與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
（2）物塊在4秒內(nèi)的位移大小．

Answer 1

（1）由圖可知，0-2s內(nèi)，物體向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，2s-4s內(nèi)，物體向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；
0-2s內(nèi)，a₁=

△v

△t

=

10

2

m/s2=5m/s2，方向水平向左；
2s-4s內(nèi)，a₂=

△v

△t

=

4

2

m/s2=2m/s2，方向水平向左；
由牛頓第二定律，得到：
F+μmg=ma₁
F-μmg=ma₂
代入數(shù)據(jù)解得：F=7N，μ=0.15
（2）依據(jù)圖象可知，物體4s內(nèi)的位移：
S=

1

2

×2×10-

1

2

×2×4=6m
答：（1）恒力F的大小為7N，物塊與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.15；
（2）物塊在4秒內(nèi)的位移大小為6m．