质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面
做直线运动,一段时间后撤去F,其运动的v -t图像如图所示。g取10m/s2,求:
(1)物体与水平面间的动摩擦因数μ;
(2)水平推力F的大小;
(3)0～10s内物体运动位移的大小。
质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F,其运动的v -t图像如图所示。g取10m/s2,求:
(1)物体与水平面间的动摩擦因数μ;
(2)水平推力F的大小;
(3)0～10s内物体运动位移的大小。
【解题指南】首先根据图像信息求得加速度,再根据牛顿第二定律和运动学公式求解其余各量。
【解析】(1)物体做匀减速运动的时间为Δt2=(10-6)s=4s,初速度为v20=8m/s,末速度为v2t=0,加速度为a2,则
a2=
=-2m/s2
设物体所受的摩擦力为Ff,由牛顿第二定律得
Ff=ma2
Ff=-μmg
联立以上各式解得
μ=0.2
(2)物体做匀加速直线运动的时间为Δt1=6s,初速度为v10=2m/s,末速度为v1t=8m/s,加速度为a1,则
a1=
=1m/s2
根据牛顿第二定律,有
F+Ff=ma1
联立以上各式解得
F=6N
(3)由匀变速直线运动位移公式,得
x=x1+x2=v10Δt1+
a1Δ
+v20Δt2+a2Δ
=46m
答案:(1)0.2 (2)6N (3)46m