Question

质量为2Kg 的物体在水平推力 F 的作用下要水平面做直线运动，一段时间后撤去F ,其运动的V —

质量为2Kg 的物体在水平推力 F 的作用下要水平面做直线运动，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：
⑴物体与水平面间的动摩擦因素。
⑵水平推力F 的大小；

Answer 1

一、由图象知，在6秒末撒去F时，物体的速度V6=8m/s。在摩擦力作用下，10秒末的速度V10为0。由 Vt=V0+at 知，摩擦力产生的加速度 a=(Vt-V0)/t=(0-8)/4=-2（m/s^2）。“-”号表示摩擦力f方向和物体运动方向相反。f=ma=2×2=4 （N）。二、由图象知，开始计时时，物体的速度V0=2m/s。6秒末的速度V6=8m/s。由 Vt=V0+at 知，物体的加速度 a=(Vt-V0)/t=(8-2)/6=1(m/s^2）。此加速度是在水平推力F和摩擦力f的作用下产生的，故 F-f=ma 。解得 F=ma+f=2×1+4=6（N）。三、1。由图象求：物体的总位移是V- t 图中的多边形面积= 6×（2+8）/2+（1/2）×8×4=46(m）。 2。由运动学公式求。物体在0到6秒内做初速度V0=2m/s，加速度a1=1(m/s^2）的匀加速运动。通过的位移S1=V0t1+（1/2）a1^2=2×6+（1/2）×1×6^2=30(m）。物体在6到10秒内做初速度V6=8m/s，加速度a2=2(m/s^2）的匀减速运动。通过的位移S2=V6t2-（1/2）a2^2=8×4-（1/2）×2×4^2=16(m）。物体的总位移 S=S1+S2=30+16=46(m）。