Question

13．质量为2kg的物体，在0～4s内受水平拉力F和摩擦力f的作用，在4～10s内仅受摩擦力作用而停止，其v-t图象如图．求：
（1）物体受的摩擦力大小是多少？
（2）水平拉力是多少？

Answer 1

分析 （1）物体在水平拉力的作用下，先做匀加速直线运动，4s后撤去拉力，在摩擦力的作用下做匀减速运动．在速度时间图象中求出匀减速运动的加速度，根据牛顿第二定律求出摩擦力的大小．
（2）根据速度时间图象求出匀加速运动的加速度，根据牛顿第二定律有F_合′=F-f=ma，从而求出拉力的大小

解答 解：（1）4～10 s内，a₂=$\frac{0-12}{6}$=-2m/s²
根据牛顿第二定律得F_合=ma₂=3×（-2）N=-6N
f=F_合=-6N
方向与运动方向相反
（2）0～4 s内，a₁=3m/s²
F_合′=F-f
F=F_合′+f=ma₁+f=3×3+6N=15N
答：（1）物体受的摩擦力大小是6N（2）水平拉力是15N

点评 解决本题的关键会从速度-时间图象中得出匀加速运动和匀减速运动的加速度，从而根据牛顿第二定律得出拉力和摩擦力