Question

14．如圖甲所示，質(zhì)量m=2kg的物體在水平面上向右做直線運(yùn)動，過P點(diǎn)時給物體施加一個水平向左的恒力F并開始計(jì)時，選取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g=10m/s²，求：

（1）物體在0～4s內(nèi)和4～10s內(nèi)的加速度a₁、a₂的大��；
（2）力F的大小和物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ．

Answer 1

分析 由v-t圖分別求得由力F和沒有力F作用時的加速度，再根據(jù)牛頓第二定律即可求解

解答 解：（1）在v-t圖象中斜率代表加速度，由圖得：
$a=\frac{△v}{△t}=\frac{8}{4}m/{s}^{2}=2m/{s}^{2}$
${a}_{2}=\frac{△v′}{△t}=\frac{6}{6}m/{s}^{2}=1m/{s}^{2}$
（2）開始減速階段，有牛頓第二定律可知：F+μmg=ma₁
速度反向后根據(jù)牛頓第二定律可知：F-μmg=ma₂
聯(lián)立可得：F=3（N）
μ=0.05
答：（1）物體在0～4s內(nèi)和4～10s內(nèi)的加速度a₁、a₂的大小為2m/s²和1m/s2；
（2）力F的大小為3N，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ為0.05．

點(diǎn)評 本題主要考查了速度-時間圖象及牛頓第二定律的直接應(yīng)用，知道速度-時間圖象的斜率表示加速度，面積表示位移，難度適中