Question

一个物体放在足够大的水平地面上，图甲中，若用水平变力拉动，其加速度随力变化图像为图乙所示。现从静止开始计时，改用图丙中周期性变化的水平力F作用(g取10m/s²)。求：

(1)物体的质量及物体与地面间的动摩擦因数。

(2)求周期力作用下物体在一个周期内的位移大小。

(3)13s内力F对物体所做的功。

Answer 1

解：

（(1) （4分）由牛顿第二定律得：F－μmg=ma                             （1分）

变形得：                                                （1分）

结合图象得：m=4kg；μ=0.1                                              （2分）

(2) （4分）0~2s：   （2分）

2s~4s：                                     （1分）

由以上式可知：一个周期内的位移为x₁=2s₁=8m                          （1分）

(3) （5分）12s即3个周期通过的位移x=3×8＝24m                         （2分）

第13秒通过的位移                                       （1分）

前13秒物体运动时拉力F做的功W＝3(F₁×s₁+ F ₂×s₁)+ F ₁×x′=108J             （2分）