Question

2．如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，F的大小与时间t的关系如图乙所示，物体运动速度v与时间t的关系如图丙所示，由图象可知：

（1）t=1s时，物体受到的摩擦力为多少？
（2）t=5s时，物体受到的摩擦力为多少？
（3）丙图中2-4s物体做何运动？物体受到的摩擦力为多少？其运动状态为什么与0-2s及4-6s的情况不同？（注：（1）（2）要写明简要的理由）

Answer 1

分析 （1）滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关；
（2）由速度-时间图象可知物体的运动情况，则根据运动情况可知物体的受力情况，则由二力平衡可知摩擦力；
（3）根据力和运动的关系，运动状态的不同是由受力情况决定的．

解答 解：（1）由丙图可知，前2s物体速度为零，仍处于静止状态，合力为零，则水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力；由乙图可知，物体所受拉力为2N，则可知摩擦力也为2N；
（2）4s～6s内，物体做匀速直线运动，此时物体受力也平衡，故所受合力为零，即t=5s时物体所受合力为0，由乙图可知，物体所受拉力为4N，则可知此时滑动摩擦力也为4N．
（3）由图象丙知，2-4s物体的速度增加，做加速运动；
0-2s及4-6s物体做匀速直线运动，受平衡力，此时合力为零；
由于压力大小和接触面的粗糙程度未变，所以物体受到的摩擦力不变，仍为4N，由图乙知，4s～6s内，物体所受拉力为6N，大于摩擦力，物体受力不平衡，做加速运动．
答：
（1）t=1s时，物体受到的摩擦力为2N；
（2）t=5s时，物体受到的摩擦力为4N；
（3）4s～6s内做加速运动；
4s～6s内受到的摩擦力为为4N；
0-2秒和4-6秒时受平衡力，处于平衡状态，而2-4秒受力不平衡，所以4s～6s内运动状态与0-2s及4-6s的情况不同．

点评 本题考查学生对图象的认识及力的合成的应用，要求能熟练读图，并能结合运动分析物体的受力情况．