Question

【题目】如图甲所示，初始有一质量m＝5 kg的物块以速度v0＝10 m/s在水平地面上向右滑行，在此时刻给物块施加一水平外力F，外力F随时间t的变化关系如图乙所示，作用3 s时间后撤去外力F，规定水平向右为正方向，已知物块与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g＝10 m/s2。求：

(1)撤去拉力F时物块的速度大小；

(2)物块向右滑行的总位移。

Answer 1

【答案】(1)2 m/s　(2)19 m

【解析】

(1)在第1 s内物体的加速度大小为

a1＝＝4 m/s2

第1 s末的速度v1＝v0－a1t＝6 m/s

在第2 s内加速度大小为a2＝＝0，即物块做匀速直线运动。在第3 s内加速度大小为a1＝4 m/s2

所以撤去F时物块的速度大小为v＝v1－a1t＝2 m/s

(2)撤去F之后，物块的加速度大小为

a3＝＝2 m/s2

运动时间t′＝＝1 s

物块运动的v－t图象如图所示，物块向右滑行的总位移为

x＝t＋v1t＋t＋t′＝19 m