Question

16．在水平地面上有质量为3kg的物体，物体在水平拉力F作用下由静止开始运动，3s后拉力大小不变，方向改为与原来相反，该物体的速度图象如图所示．求水平拉力F和物体与地面间的动摩擦因数μ各为多大．

Answer 1

分析 根据速度时间图线求出匀加速和匀减速运动的加速度．结合牛顿第二定律对两个过程列式，求出物体受到的水平拉力F和物体与地面间的动摩擦因数μ．

解答 解：由v-t图象可知，在0～3s内，a₁=$\frac{△{v}_{1}}{△{t}_{1}}$=$\frac{6}{3}$=2m/s²．
根据牛顿第二定律：F-μmg=ma₁
 在3～4s内，a₂=$\frac{△{v}_{2}}{△{t}_{2}}$=$\frac{0-6}{4-3}$=-6m/s²．
根据牛顿第二定律：-F-μmg=ma₂
联立解得：F=12N，μ=0.2   
答：水平拉力F是12N，物体与地面间的动摩擦因数μ是0.2．

点评 本题考查了速度时间图线与牛顿第二定律的综合，关键要知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，明确图线的斜率表示加速度．