Question

質(zhì)量為1.4kg的物體在水平拉力F作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間后撤去外力，在物體運(yùn)動(dòng)過程中每隔0.2秒測(cè)其速度如下表所示，當(dāng)?shù)刂亓�加速�?0m/s²，試根據(jù)下列數(shù)據(jù)求出

時(shí)刻（s）	0	0.2	0.4	…	1.2	1.4	…
速度（m/s）	0	1	2	…	1.8	1.4	…

（1）水平拉力F大�。�
（2）水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．
（3）物體在全過程的最大速度v_max和經(jīng)過的位移s．

Answer 1

分析：（1、2）物體在水平拉力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，撤去拉力后做勻減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度時(shí)間公式求出勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度和勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度，根據(jù)牛頓第二定律求出拉力大小和摩擦力的大小，從而求出動(dòng)摩擦因數(shù)的大�。�
（3）通過表格中的數(shù)據(jù)確定何時(shí)速度最大，根據(jù)速度時(shí)間公式求出最大速度的大小，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出經(jīng)過的位移．

解答：解：（1、2）勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a1=

2-1

0.2

m/s2=5m/s2，勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小a2=

1.8-1.4

0.2

m/s2=2m/s2．
根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)-f=ma₁，f=ma₂，
解得F=9.8N，f=2.8N．
則動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

f

mg

=

2.8

14

=0.2．
（3）由表格中的數(shù)據(jù)可知，物體勻減速運(yùn)動(dòng)到零的時(shí)間t=2.1s．
設(shè)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t₁，有a₁t₁=a₂（t-t₁），解得t₁=0.6s
則最大速度v_max=a₁t₁=3m/s．
經(jīng)過的位移s=

vmax

2

t1+

vmax

2

(t-t1)=

vmax

2

t=3.15m/s．
答：（1）水平拉力F的大小為9.8N．
（2）水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2．
（3）物體在全過程的最大速度為3m/s，經(jīng)過的位移為3.15m．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查了牛第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁．