Question

8．在水平地面上有一質(zhì)量m=10kg的物體，在水平拉力F的作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=10s后拉力大小減為$\frac{F}{4}$，方向不變，再經(jīng)過(guò)△t=20s后物體停止運(yùn)動(dòng)，整個(gè)過(guò)程中物體的v-t圖象如圖所示，求物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．

Answer 1

分析 根據(jù)速度時(shí)間圖線求出勻加速和勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度，結(jié)合牛頓第二定律求出物體受到的水平拉力和物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)．

解答 解：由v-t圖象可知：物體在前10s內(nèi)的加速度為：a₁=$\frac{△{v}_{1}}{△{t}_{1}}=\frac{10}{10}$=1m/s²，
物體在10-30s內(nèi)的加速度為：${a}_{2}=\frac{△{v}_{2}}{△{t}_{2}}=\frac{0-10}{30-10}=-0.5m/{s}^{2}$，
對(duì)物塊進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律可知：
F-μmg=ma₁…①
$\frac{F}{4}$-μmg=ma₂…②
代入m和a₁、a₂可解得：
F=20N，μ=0.1
答：物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了速度時(shí)間圖線與牛頓第二定律的綜合，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁，知道圖線的斜率表示加速度．