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粗糙的水平面上一物体在沿水平方向拉力作用下做直线运动,水平拉力F及运动速度v随时间变化的图线如图所示.取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)前2s内物体运动的加速度和位移;
(2)物体的质量m和物体与地面间的动摩擦因数μ.

解:(1)根据速度图象的斜率等于加速度,知前2s内物体的运动加速度:a===2m/s2
前2s内物体的位移为:x===4m
(2)根据牛顿第二定律得:
前2s内:F1-μmg=ma
后2s内:F2=μmg
由图得 F1=15N,F2=4N
代入解得:m=5kg,μ=0.1
答:(1)前2s内物体运动的加速度是2m/s2,位移是4m;
(2)物体的质量是5kg,物体与地面间的动摩擦因数是0.1.
分析:(1)根据速度图象的斜率等于加速度,求出前2s内物体运动的加速度,由x=求出位移.
(2)分析物体的运动情况:前2s内做匀加速运动,后2s内做匀速直线运动,由图读出两个过程中水平拉力的大小,根据牛顿第二定律分别研究两个过程,列出方程,联立解得m和μ.
点评:本题一要掌握速度图象的物理意义:斜率等于加速度,二要掌握牛顿第二定律,即可求出相关量.
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