Question

（14分）如图甲所示，一物块质量为m=2kg，以初速度从O点沿粗糙的水平面向右运动，同时受到一水平向左的恒力F作用，物块在运动过程中速度随时间变化的规律如图乙所示，求：
（1）恒力F的大小及物块与水平面的动摩擦因数μ；
（2）物块在4秒内的位移大小。

Answer 1

（1）恒力F的大小为7N，物块与水平面的动摩擦因数μ为0.15；（2）物块在4秒内的位移大小为6m．

解析试题分析：（1）由图可知，0﹣2s内，物体向右做匀减速直线运动，2s﹣4s内，物体向左做匀加速直线运动；由加速度的公式，由图象求得
0﹣2s内，a₁=5m/s²，方向水平向左；              （2分）
2s﹣4s内，a₂="2" m/s²，方向水平向左；              （2分）
由牛顿第二定律，得到：
F+μmg=ma₁                   （2分）
F﹣μmg=ma₂                  （2分）
代入数据解得：F=7N，μ=0.15             （2分）
（2）依据图象可知，物体4s内的位移为图线与x轴所包围的面积：
S==6m             （4分）
考点：图象 加速度 牛顿第二定律