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一物块在粗糙水平面上,受到的水平拉力F随时间t变化如图(a)所示,速度v随时间t变化如图(b)所示(g=10m/s2).求:
①1秒末物块所受摩擦力f的大小.
②物块质量m.
③物块与水平面间的动摩擦因数μ.
④若在6秒末撤去拉力F,物块通过的位移大小.

解:①从图(b)可知,前2s内物体静止不动,摩擦力等于拉力.图(a)中可以读出,当t=1s时,f1=F1=4N
②从图(b)中可以看出,当t=2s至t=4s过程中,物块做匀加速运动,加速度大小为
由牛顿第二定律,有F2-μmg=ma
物体在4-6s时间内做匀速直线运动,滑动摩擦力等于拉力,即:F3=f3=μmg

所以:
③由F3=f3=μmg得,

④2-4S物块通过位移大小:m
4-6S物块通过移位大小:S2=vt=4×2m=8m
撤去F后物块加速度大小:
通过位移大小:m
物块通的总位移:S=S1+S2+S3=14m
答:①1秒末物块所受摩擦力f的大小4N.
②物块质量2kg.
③物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.4.
④若在6秒末撤去拉力F,物块通过的位移大小14m.
分析:通过(b)图可以知道物体的速度随时间的变化关系.再把牛顿第二定律结合(a)图可以对其他的未知条件进行分析与计算.
点评:该题以图象的方式考查受力分析与牛顿运动定律的应用,涉及的过程比较多,但都比较简单.属于中档题目.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

一物块在粗糙水平面上,受到的水平拉力F随时间t变化如图(a)所示,速度v随时间t变化如图(b)所示(g=10m/s2).求:
①1秒末物块所受摩擦力f的大小.
②物块质量m.
③物块与水平面间的动摩擦因数μ.
④若在6秒末撤去拉力F,物块通过的位移大小.

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(2)物块质量m
(3)物块与水平面间的动摩擦因数μ

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②物块质量m.③物块与水平面间的动摩擦因数μ.

(2)一卫星绕某行星作匀速圆周运动,已知行星表面的重力加速度为g,行星的质量M与卫星的质量m之比 M/m=81,行星的半径R与卫星的半径R之比R/R=3.6,行星与卫星之间的距离r与行星的半径R之比r/R=60.设卫星表面的重力加速度为g,则在卫星表面有:G
Mmr2
=mg   …
经过计算得出:卫星表面的重力加速度为行星表面的重力加速度的三千六百分之一.上述结果是否正确?若正确,列式证明;若错误,求出正确结果.

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