Question

高一物理题 （牛顿运动定律）

质量为m=20kg的物体，在恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动，0~2s内F与运动方向相反，，2~4s内F与运动方向相同，物理的速度时间图象如图。已知g=10米每二次方秒，求物体与水平面的动摩擦因数。
[图为， 先画个v-t图象v为纵轴。 连接点（0，10）和（2，0），（2，0）和（4，-2）。]

Answer 1

分析：首先了解，整个运动过程是这样的：F和初始运动方向相反，在摩擦力f和F的共同作用下，2s后物体速度为0.然后，在F的拉力和f摩擦力作用下，物体的速度为-2.
其次：摩擦力的方向是一个难点。整个过程里，摩擦力始终是和运动方向相反的（所以摩擦力的方向是变化的！）
通俗的说，前2s，摩擦力和F一起阻碍物体运动，最终将物体速度变为0.后2s，F拉动物体运动，摩擦力阻碍物体运动。这就是为什么前2s可以使得物体的速度由10变为0，而后2s只能从0加速到-4（为了方便后面计算，这里用负号表示）

取物体原来运动方向为正方向(为了让你便于理解力的方向，以下的力都加上了正负号），运用动量定理（具体定理请自己查课本）
0-mv1=(-F)*2s+(-f)*2s (1)
m*(v2)-0=(-F)*2s+f*2s (2)
(2)-(1)得到： mv2+mv1=f*4s => m*(-2)+m*10=f*4s => f/m=2
根据f=umg得到，u=(f/m)/g=2/g=0.2

所以，确切理解动量定理的含义，明确矢量运算，是本题的重点难点

Answer 2

这一题是动量定理和动能定理的综合题。首先要知道V-T图的曲线与时间轴所围成的面积就是运动的位移（这个面积要分正负的，T轴一上为正），以初速度方向为正，可求得第一段位移为10*2/2=10m，第二段为-2*2/2=-2m，
首先根据动能定理
第一段F与f均做负功，大小为-10（F+f）
第二段F做正功，f做负功，合功为2（F-f）
两段的总功为2（F-f）-10（F+f）=动能改变量0.5m(2^2-10^2)
化简有8F+12f=48m（参数都是国际单位）

再用动量定理
F力在整个过程的冲量为-4F，摩擦力因为两个过程方向相反，时间相等故总冲量为0
方程：-4F=-2m-10m 解得F=3m

联立两个方程解得f=2m=umg 故u=0.2

Answer 3

0~2s内F与运动方向相反，，2~4s内F与运动方向相同，分前后两个过程分析，分别求加速度，运用牛顿第二定律，共列四个式子，联立求解。

暂时不能用动量定理，这个属于选修3-5内容，在高一用牛顿定律和运动学公式，就作出来了。