Question

【题目】如图（a）所示，质量为m=2kg的物块以初速度v0=20m/s从图中所示位置开始沿粗糙水平面向右运动，同时物块受到一水平向左的恒力F作用，在运动过程中物块速度随时间变化的规律如图（b）所示，g取10m/s2．试求：

(1)物块在0-4s内的加速度a1的大小和4-8s内的加速度a2的大小；

(2)恒力F的大小及物块与水平面间的动摩擦因数μ；

(1)8s内恒力F所做的功．

Answer 1

【答案】(1), 方向水平向左; , 方向水平向左 (2)F=7N，μ=0.15 (3)W=-168J

【解析】

(1)由图可知，0-4s内，物体向右做匀减速直线运动，4-8s内，物体向左做匀加速直线运动；

0-4s内，，方向水平向左；

4-8s内，，方向水平向左；

由牛顿第二定律，得到：F+μmg=ma1

F-μmg=ma2

代入数据解得：F=7N，μ=0.15

(2)依据图象可知，物体4s内的位移：

(2)根据牛顿第二定律，在0-4s内恒力F与摩擦力同向：F+μmg=ma1

4s-8s内恒力F与摩擦力反向：F-μmg=ma2

代入数据解得：F=7N，μ=0.15

(3)根据图形的面积可得8s内物体运动的位移

恒力F做的功为W =Fs=-7×24=-168J