Question

5．質(zhì)量為6kg的物體放在水平地面上，在水平恒力F的作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，4s末撤去此水平恒力F，物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示，10s末物體剛好靜止，求：
（1）整個(gè)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的總位移大小；
（2）水平恒力F的大�。�

Answer 1

分析 圖線與兩個(gè)坐標(biāo)軸所圍“面積”等于位移；
速度圖象的斜率等于物體的加速度大小，利用牛頓第二定律求恒力即可．

解答 解：（1）圖線與兩個(gè)坐標(biāo)軸所圍“面積”等于位移，
所以整個(gè)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的總位移大�。簒=$\frac{1}{2}×10×12=60m$．
（2）4-10s的位移大�。簒=$\frac{1}{2}$×12×（10-4）m=36m，
據(jù)題意可知，物體在4-10s做減速運(yùn)動(dòng)，據(jù)動(dòng)能定理得：-fx=0-$\frac{1}{2}m{v}^{2}$，
解得：f=12N，
0-4s的位移為：
${x}_{1}=\frac{1}{2}×4×12$=24m
據(jù)動(dòng)能定理得：
$（F-f）{x}_{1}=\frac{1}{2}m{v}^{2}$，
解得：
F=30N
答：
（1）物體所受的摩擦力大小12N．
（2）物體所受水平恒力F的大小是30N．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于速度-時(shí)間圖象要抓住兩個(gè)數(shù)學(xué)意義來(lái)理解其物理意義：斜率等于加速度，“面積”等于位移；也可用牛頓第二定律求解．