Question

质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v－t图象如图所示．g取10 m/s2，求：

(1)物体与水平面间的动摩擦因数μ；

(2)水平推力F的大小；

(3)0～10 s内物体运动位移的大小．

Answer 1

 (1)设物体做匀减速直线运动的时间为Δt2，初速度为v20，末速度为v2t，加速度为a2，则

a2＝＝－2 m/s2①

设物体所受的摩擦力为Ff，由牛顿第二定律得：

Ff＝ma2②

Ff＝－μmg③

联立②③式，代入数据得μ＝0.2.④

(2)设物体做匀加速直线运动的时间为Δt1，初速度为v10，末速度为v1t，加速度为a1，则

a1＝＝1 m/s2⑤

根据牛顿第二定律，有F＋Ff＝ma1⑥

联立各式，代入数据得F＝6 N.

(3)v－t图象与时间轴围成的面积等于位移的大小，则：

x＝×(2＋8)×6 m＋×8×4 m＝46 m.

(1)0.2　(2)6 N　(3)46 m