Question

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图象如图所示．g

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图象如图所示．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）0～14s内物体运动位移的大小．

Answer 1

（1）设物体做匀减速运动的时间为t₂，加速度为a₂，第10秒末速度为v₁，则
a₂=

0?v1

t2

=-2 m/s²①
设物体所受的摩擦力为F_f，由牛顿第二定律得
F_f=ma₂②
F_f=-μmg         ③
联立②③式，代入数据得
μ=0.2           ④
（2）设物体做匀加速直线运动的时间为t₁，加速度为a₁，则
a₁=

v1

t1

=0.8 m/s²⑤
根据牛顿第二定律得：
F-F_f=ma₁⑥
联立③⑥式，代入数据得：
F=5.6N．
（3）.0～14 s内物体运动位移的大小为0～14 s速度图象的面积
S=56m 
答：（1）物体与水平面间的动摩擦因数μ为0.2；
（2）水平推力F的大小为5.6N；
（3）0～14s内物体运动位移的大小为56m．