Question

（12分）质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v－t图象如图所示．g取10 m/s²，求：

(1)物体与水平面间的动摩擦因数μ；
(2)水平推力F的大小；
(3)0～10 s内物体运动位移的大小．

Answer 1

（1）0.2   （2）6N    （3）46m

解析试题分析：（1）设物体做匀减速直线运动的时间为t₂、初速度为v、末速度为0、加速度为a₂，
则：a₂===-2m/s²…①
设物体所受的摩擦力为F_f，根据牛顿第二定律，有：
F_f=ma₂…②
F_f=-μmg…③
联立①②③得：μ=?=0.2…④
（2）设物体做匀加速直线运动的时间为t₁、初速度为v₀、末速度为v、加速度为a₁，则：
a₁===1m/s²…⑤
根据牛顿第二定律，有F+F_f=ma₁…⑥
联立③⑤⑥得：F=μmg+ma₁=6N
(3)（4分）解法一：由匀变速直线运动位移公式，得
x＝x₁＋x₂＝v₁₀Δt₁＋a₁Δt₁²＋v₂₀Δt₂＋a₂Δt₂²＝46 m
解法二：根据v－t图象围成的面积，得
x＝＝46 m.
考点：牛顿第二定律，加速度，匀变速直线运动的图象