Question

12．在水平地面上有一個(gè)質(zhì)量為4.0kg的物體，物體在水平拉力F的作用下由靜止開始運(yùn)動．10s后拉力大小減小為$\frac{1}{3}$F，并保持恒定．該物體的速度圖象如圖所示．求：
（1）物體所受到的水平拉力F的大小；
（2）該物體與地面間的動摩擦因數(shù)．（取g=10m/s²）

Answer 1

分析 根據(jù)速度時(shí)間圖線求出勻加速和勻減速運(yùn)動的加速度，結(jié)合牛頓第二定律求出物體受到的水平拉力和物體與地面間的動摩擦因數(shù)．

解答 解：由v-t圖象可知：物體在前10s內(nèi)的加速度為：a₁=$\frac{10}{10}$=1m/s²，
物體在10-30s內(nèi)的加速度為：a₂=$\frac{0-10}{30-10}$=-0.5m/s²，
對物塊進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律可知：
F-μmg=ma₁…①
$\frac{F}{3}$-μmg=ma₂…②
代入m和a₁、a₂可解得：
F=9N，μ=0.125
答：
（1）物體受到的水平拉力F的大小為9N；
（2）物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.125．

點(diǎn)評 本題考查了速度時(shí)間圖線與牛頓第二定律的綜合，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動學(xué)的橋梁，知道圖線的斜率表示加速度．