Question

在水平地面上有一质量为10kg的物体，在水平拉力F的作用下由静止开始水平向右运动，10s后拉力大小减为

在水平地面上有一质量为10kg的物体，在水平拉力F的作用下由静止开始水平向右运动，10s后拉力大小减为 F 4 ，方向不变，再经过20s停止运动．该物体的速度与时间的关系如图所示．求：（1）第二段过程中物体的平均速度大小和方向；（2）整个过程中物体的位移大小；（3）物体与地面的动摩擦因数．

Answer 1

（1） . v = v+ v 0 2 = 0+10 2 m/s=5m/s ，因为取向右为正方向，图象在时间轴上方故平均速度在正方向上即平均速度方向水平向右； （2）依题意可知整个过程中物体的位移大小就等于图象与t轴所围成的三角形面积， S= 1 2 ×30×10m =150m （3）物体的运动分为两个过程，由图可知两个过程加速度分别为： a 1 =1m/ s 2 ， a 2 =-0.5m/ s 2 受力图如下： 对于两个过程，由牛顿第二定律得： F-F f =ma 1 …① F 4 - F f =m a 2 …② 联立①②式解得：F f =10N 由滑动摩擦力公式得：F f =μF N =μmg 解得：μ= F f mg = 10 10×10 =0.1 答：（1）第二段过程中物体的平均速度大小为5m/s和方向水平向右； （2）整个过程中物体的位移大小为150m； （3）物体与地面的动摩擦因数为0.1．