Question

【题目】质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面作直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v﹣t图象如图所示．g取10m/s2 ， 求：

（1）物体与水平面间的运动摩擦系数μ；
（2）水平推力F的大小；
（3）0﹣10s内物体运动位移的大小．

Answer 1

【答案】
（1）解：设物体做匀减速运动的时间为△t2、初速度为v20、末速度为v2t、加速度为a2，则

①

设物体所受的摩擦力为Ff，根据牛顿第二定律有

Ff=ma2 Ff=﹣μmg

联立②③得：

答：物体与水平面间的运动摩擦系数μ为0.2；

（2）解：设物体做匀减速运动的时间为△t1、初速度为v10、末速度为v1t、加速度为a1，则

根据牛顿第二定律有 F+Ff=ma1

联立③⑥得：F=μmg+ma1=0.2×2×10+2×1N=6N

答：水平推力F的大小为6N；

（3）解：由匀变速运动的位移公式得：

x=x1+x2=v10△t1+ a1△t12+v20△t2+ a2△t22=46m．

答：0﹣10s内物体运动位移的大小为46m．

【解析】根据速度﹣时间图象可知：0﹣6s内有水平推力F的作用，物体做匀加速直线运动；6s﹣10s内，撤去F后只在摩擦力作用下做匀减速直线运动，可根据图象分别求出加速度，再根据匀变速直线运动基本公式及牛顿第二定律求解．