Question

【题目】在水平地面上有一质量为2kg的物体，在水平拉力F的作用下由静止开始运动，10s后拉力大小减为零，该物体的运动速度随时间t的变化规律如图所示．
（g取10m/s2）求：

（1）前10s内物体的加速度和位移大小
（2）物体与地面之间的动摩擦因数
（3）物体受到的拉力F的大小．

Answer 1

【答案】
（1）解：根据图线的斜率知，前10s内物体的加速度为：

，

物体的位移为：

x= ．

答：前10s内物体的加速度为0.8m/s2，位移大小为40m．

（2）解：物体匀减速直线运动的加速度大小为：

，

根据牛顿第二定律得：

μmg=ma2，

解得： ．

答：物体与地面之间的动摩擦因数为0.2．

（3）解：对于匀加速直线运动的过程，根据牛顿第二定律得：F﹣μmg=ma1，

解得F=μmg+ma1=0.2×20+2×0.8N=5.6N．

答：物体受到的拉力F的大小为5.6N．

【解析】（1）根据速度时间图线的斜率求出物体的加速度，结合图线围成的面积求出物体的位移大小．（2）撤去拉力后做匀减速直线运动，结合图线的斜率求出加速度大小，根据牛顿第二定律求出物体与地面间的动摩擦因数．（3）根据牛顿第二定律求出物体受到的拉力大小．
【考点精析】通过灵活运用V-t图象，掌握v-t图像：①在速度图像中，可以读出物体在任何时刻的速度；②在速度图像中，物体在一段时间内的位移大小等于物体的速度图像与这段时间轴所围面积的值；③在速度图像中，物体在任意时刻的加速度就是速度图像上所对应的点的切线的斜率；④图线与横轴交叉，表示物体运动的速度反向；⑤图线是直线表示物体做匀变速直线运动或匀速直线运动;图线是曲线表示物体做变加速运动即可以解答此题．