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质量为4kg的物体在一恒定水平外力F作用下,沿水平面作直线运动,其速度与时间关系图象如图所示g=10m/s2,试求:
(1)恒力F的大小;
(2)地面动摩擦因数μ.

解:由图象可知物体0~2s做匀减速直线运动,设加速度为a1,2~4s做反向匀加速直线运动,设加速度分别为a2.且恒力F与初速度方向相反.
由v-t图象得:a1==-5m/s2
a2=-1m/s2
由牛顿第二定律得:F-μmg=ma1(3)
F+μmg=ma2(4)
联(3)(4)立解得:(5)
(6)
将(1)(2)代入(5)(6)得:F=-12N负号表示力的方向于正方向相反即与初速度方向相反μ=0.2
即力F的大小为12N;摩擦因数为0.2
答:(1)恒力F的大小为12N;(2)动摩擦因数为0.2.
分析:由图象可知两段上的加速度,由牛顿第二定律可求得物体在两过程受到的合力,联立即可求得拉力及摩擦力.
点评:本题考查牛顿第二定律的应用,注意结合图象时一般要由图象的斜率求出物体运动的加速度.
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