Question

一质量为m=2kg的物体置于水平面上，在水平外力的作用下由静止开始运动，水平外力随时间的变化情况如下图1所示，物体运动的速度随时间变化的情况如下图2所示4s后图线没有画出．g取10m/s²．求：
（1）物体在第2s末的加速度a；
（2）物体与水平面间的摩擦因数μ；
（3）物体在前6s内的位移X．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据V-t图象和加速度定义式即可求解加速度；
（2）在0-4s内，运用牛顿第二定律即可求解；
（3）分别求出匀加速和匀减速运动的位移，两端位移之和即为总位移．
解答：解：（1）根据V-t图象和加速度定义式：
（2）在0-4s内，在水平方向：F₁-μmg=ma₁
解出：μ=0.2                                                           
（3）设前4s的位移为X，根据位移公式：=8m
4s后的加速度为a₂，则：F₂-μmg=ma₂
解出：a₂=-1m/s²
物体4-6s内，根据位移公式：=6m
物体在前8s内的位移X=x₁+x₂=14m                                      
答：（1）物体在第2s末的加速度为1m/s²；
（2）物体与水平面间的摩擦因数μ为0.2；
（3）物体在前6s内的位移为14m．
点评：本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用，难度适中．