Question

质量为m=1kg的滑块静止在水平地面上O点，如图甲所示，现施一水平向右的恒力F作用于滑块上，经时间t₁=0.4s后撤去F．滑块在水平方向运动的v-t图象如图乙所示，g取10m/s²，求：
（1）滑块在水平面上滑行的距离；
（2）滑块与水平面之间的动摩擦因数；
（3）水平恒力F的大小．

Answer 1

（1）由图象可知，滑块在水平面上滑行的距离：
s=

1

2

×1.2×2=1.2m；
（2）由图象可知，滑块的加速度：
a₁=

△v1

△t1

=

2-0

0.4

=5m/s²，
a₂=

△v2

△t2

=

0-2

1.2-0.4

=-2.5m/s²，
由牛顿第二定律得：F-μmg=ma₁，
-μmg=ma₂，
解得：μ=

-a2

m

=

0.25

1

=0.25，
F=μmg+ma₁=0.25×1×10+1×5=7.5N；
答：（1）滑块在水平面上滑行的距离为1.2m；
（2）滑块与水平面之间的动摩擦因数为0.25；
（3）水平恒力F的大小为7.5N．