Question

【題目】如圖甲所示，質量m=4kg的物體在水平面上向右做直線運動。過a點時給物體作用一個水平向左的恒力F并開始計時，選水平向右為速度的正方向，通過速度傳感器測出物體的瞬時速度，所得v-t圖象如圖乙所示。（取重力加速度為10 m/s2）求：

（1）8s末物體離a點的距離
（2）力F的大小和物體與水平面間的動摩擦因數μ；

Answer 1

【答案】
（1）

設8s末物體離a點的距離為s, s應為v-t圖與橫軸所圍的面積

則： ，故物體在a點右側8m處。

（2）

設物體向右做勻減速直線運動的加速度為a1，則由v-t圖得

a1＝2 m/s2 ①

根據牛頓第二定律，有 ②

設物體向左做勻加速直線運動的加速度為a2，則由v-t圖得

a2＝1m/s2 ③

根據牛頓第二定律，有 ④

解①②③④得：F=6N，μ=0.05.

【解析】(1)設8s末物體離a點的距離為s, s應為v-t圖與橫軸所圍的面積
則： ，故物體在a點右側8m處。(2)設物體向右做勻減速直線運動的加速度為a1 ， 則由v-t圖得
a1＝2 m/s2 ①
根據牛頓第二定律，有 ②
設物體向左做勻加速直線運動的加速度為a2 ， 則由v-t圖得
a2＝1m/s2 ③
根據牛頓第二定律，有 ④
解①②③④得：F=6N，μ=0.05.
本題考查了牛頓第二定律的應用