Question

质量m=1Kg的铁块放在水平桌面上，铁块与桌面间的动摩擦因数μ=0.2．施加在铁块上的水平拉力随时间变化规律如图所示．（g取10m/s²）
（1）铁块在4s内的位移为多大？
（2）画出铁块在10s内速度随时间的变化图线．图1图2图3．

Answer 1

解：（1）设铁块在0-2s内的位移为s₁、加速度为a₁、2s末的速度为v₁，2-4s内的位移为s₂、加速度为a₂．
在0-2s内：F₁-μmg=ma₁…①
…②
v₁=a₁t₁…③
在2-4s内：μmg=ma₂…④
…⑤
由①②③④⑤得：铁块在4s内的位移为s₁+s₂=20m…⑥
（2）如图所示．
答：（1）铁块在4s内的位移为为20m．
（2）如图所示．
分析：根据滑动摩擦力公式求出摩擦力的大小，通过牛顿第二定律分别求出各段过程中的加速度，结合运动学公式求出铁块的位移以及速度随时间的图线．
点评：本题综合考查了牛顿第二定律和运动学公式，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．