Question

在水平地面上有一質(zhì)量為10kg的物體，在水平拉力F的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，10s后拉力大小減為

F

4

，方向不變，再經(jīng)過20s停止運(yùn)動(dòng)．該物體的速度與時(shí)間的關(guān)系如圖所示．求：
（1）整個(gè)過程中物體的位移大小；
（2）物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)．

Answer 1

分析：（1）整個(gè)過程中物體的位移大小等于三角形面積的大小，由數(shù)學(xué)知識(shí)求解．
（2）根據(jù)速度圖象的斜率等于加速度，求出兩段時(shí)間內(nèi)物體的加速度，根據(jù)牛頓第二定律和摩擦力公式求解動(dòng)摩擦因數(shù)．

解答：解：（1）整個(gè)過程中物體的位移大小等于三角形面積的大小，則得：位移為 x=

1

2

×10×30m=150m．
（2）設(shè)加速階段的加速度大小為a₁，減速階段的加速度大小為a₂，由v-t圖的斜率可知，
 a₁=

△v1

△t1

=

10

10

=1m/s²
 a₂=

△v2

△t2

=

10

20

=0.5m/s²
對(duì)物塊進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律可知：
   F-μmg=ma₁
  μmg-

F

4

=ma₂
解得：μ=0.1
答：（1）整個(gè)過程中物體的位移大小是150m；
（2）該物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1．

點(diǎn)評(píng)：本題首先充分挖掘圖象的信息，由斜率等于加速度求得加速度，就可以根據(jù)牛頓定律分過程研究F、μ與加速度的關(guān)系．