Question

【题目】如图甲所示，质量m=4kg的物体在水平面上向右做直线运动．过a点时给物体作用一个水平向左的恒力F并开始计时，选水平向右为速度的正方向，通过速度传感器测出物体的瞬时速度，所得v﹣t图象如图乙所示．（取重力加速度为10m/s2）求：

（1）8s末物体离a点的距离
（2）力F的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ．

Answer 1

【答案】
（1）解：设8s末物体离a点的距离为s，s应为v﹣t图与横轴所围的面积，则有：

，

故物体在a点右侧8m处

答：8s末物体离a点的距离为8m

（2）解：设物体向右做匀减速直线运动的加速度为a1，则由v﹣t图得：

a1=2 m/s2…①

根据牛顿第二定律，有F+μmg=ma1…②

设物体向左做匀加速直线运动的加速度为a2，则由v﹣t图得：

a2=1m/s2…③

根据牛顿第二定律，有：F﹣μmg=ma2…④

解①②③④得：F=6N，μ=0.05

答：力F的大小为6N，物体与水平面间的动摩擦因数μ为0.05

【解析】根据速度时间图线与时间轴围成的面积求出物体离a点的距离．根据图线的斜率求出加速度，结合牛顿第二定律求出力F的大小和动摩擦因数的大小．