Question

质量为1.4kg的物体在水平拉力F作用下由静止开始运动，经过一段时间后撤去外力，在物体运动过程中每隔0.2

质量为1.4kg的物体在水平拉力F作用下由静止开始运动，经过一段时间后撤去外力，在物体运动过程中每隔0.2秒测其速度如下表所示，当地重力加速度10m/s2，试根据下列数据求出 时刻（s） 0 0.2 0.4 … 1.2 1.4 … 速度（m/s） 0 1 2 … 1.8 1.4 …（1）水平拉力F大小．（2）水平面的动摩擦因数μ．（3）物体在全过程的最大速度vmax和经过的位移s．

Answer 1

（1、2）匀加速直线运动的加速度a1＝

2?1

0.2

m/s2＝5m/s2，匀减速直线运动的加速度大小a2＝

1.8?1.4

0.2

m/s2＝2m/s2．
根据牛顿第二定律得，F-f=ma₁，f=ma₂，
解得F=9.8N，f=2.8N．
则动摩擦因数μ＝

f

mg

＝

2.8

14

＝0.2．
（3）由表格中的数据可知，物体匀减速运动到零的时间t=2.1s．
设匀加速直线运动的时间为t₁，有a₁t₁=a₂（t-t₁），解得t₁=0.6s
则最大速度v_max=a₁t₁=3m/s．
经过的位移s=

vmax

2

t1+

vmax

2

(t?t1)＝

vmax

2

t=3.15m/s．
答：（1）水平拉力F的大小为9.8N．
（2）水平面的动摩擦因数μ=0.2．
（3）物体在全过程的最大速度为3m/s，经过的位移为3.15m．