Question

【題目】如圖（a）所示，質(zhì)量為m=2kg的物塊以初速度v0=20m/s從圖中所示位置開(kāi)始沿粗糙水平面向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)物塊受到一水平向左的恒力F作用，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物塊速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖（b）所示，g取10m/s2．試求：

(1)物塊在0-4s內(nèi)的加速度a1的大小和4-8s內(nèi)的加速度a2的大小；

(2)恒力F的大小及物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；

(1)8s內(nèi)恒力F所做的功．

Answer 1

【答案】(1), 方向水平向左; , 方向水平向左 (2)F=7N，μ=0.15 (3)W=-168J

【解析】

(1)由圖可知，0-4s內(nèi)，物體向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，4-8s內(nèi)，物體向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；

0-4s內(nèi)，，方向水平向左；

4-8s內(nèi)，，方向水平向左；

由牛頓第二定律，得到：F+μmg=ma1

F-μmg=ma2

代入數(shù)據(jù)解得：F=7N，μ=0.15

(2)依據(jù)圖象可知，物體4s內(nèi)的位移：

(2)根據(jù)牛頓第二定律，在0-4s內(nèi)恒力F與摩擦力同向：F+μmg=ma1

4s-8s內(nèi)恒力F與摩擦力反向：F-μmg=ma2

代入數(shù)據(jù)解得：F=7N，μ=0.15

(3)根據(jù)圖形的面積可得8s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的位移

恒力F做的功為W =Fs=-7×24=-168J