Question

一物体静止在水平地面上，如图1所示，已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示．物体的质量为1kg，与地面间的动摩擦因数为0.3，g取10m/s²，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．求：
（1）t=0.5s时物体受到的摩擦力大小；
（2）t=2s时物体的加速度大小；
（3）5s末物体的速度大小．

Answer 1

分析：物体静止置于水平桌面上，对地面的压力等于物体的重力，由最大静摩擦力等于滑动摩擦力求出最大静摩擦力．根据水平拉力与最静摩擦力的关系判断物体的状态，确定摩擦力的大小．

解答：解：（1）最大静摩擦力等于滑动摩擦力为：F_m=μmg=0.3×10=3N
t=0.5s时F=1.5N，物体静止，物体受到的摩擦力大小为：f=F=1.5N
（2）t=2s时，拉力F=6N，物体的加速度为：a=

F-Fm

m

=

6-3

1

=3m/s²
（3）当t=1s时物体开始滑动，前5s合力的冲量为：I=

3+4

2

×3=10.5N．S
根据动量定理，5s末物体的速度大小为：v=

I

m

=

10.5

1

=10.5m/s
（1）t=0.5s时物体受到的摩擦力大小1.5N；
（2）t=2s时物体的加速度大小3m/s²；
（3）5s末物体的速度大小10.5m/s．

点评：计算摩擦力，首先要分析物体的状态，确定是什么摩擦力．当水平拉力小于等于最大静摩擦力时，物体拉不动，受到的是静摩擦力；当水平拉力大于最大静摩擦力时，物体被拉动，受到的是滑动摩擦力．