Question

20．质量为3kg的物体静止在水平地面上，现用水平力F作用5s后撤去，物体运动的速度图象如图，求：
（1）物体与水平地面间的动摩擦因数μ；
（2）水平力F．（取g=10m/s²）

Answer 1

分析 由图看出物体先做匀加速运动，后做匀减速运动，根据速度图象的斜率等于加速度，求出两段过程中物体的加速度大小，根据牛顿第二定律即可求出动摩擦因数μ和水平力F．

解答 解：物体在0-5s时间内，加速度大小为：
a₁=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{10-0}{5}m/{s}^{2}$=2m/s²
在5-10s时间内，加速度大小为：
a₂=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{10-0}{10}$m/s²=1m/s²
根据牛顿第二定律得：
F-μmg=ma₁
μmg=ma₂
解得：μ=$\frac{{a}_{2}}{g}$=$\frac{1}{10}$=0.1，
F=μmg+ma₁=9N
答：（1）物体与水平地面间的动摩擦因数μ为0.1；
（2）水平力F为9N．

点评 本题一要掌握速度图象的斜率等于加速度这一知识点，即可求出加速度，二要掌握牛顿第二定律．