Question

【題目】質(zhì)量為m=20kg的物體，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直線運動．0～2.0s內(nèi)F與運動方向相反，2.0～4.0s內(nèi)F與運動方向相同，物體的速度一時間圖象如圖所示，已知g取10m/s2 ． 求物體在前4秒內(nèi)的位移多少？物體與水平面間的動摩擦數(shù)．

Answer 1

【答案】解：減速過程的位移為 ；

反向加速過程位移為 ，

故總位移為：x=x1+x2=10﹣2=8m，

即0﹣4.0s內(nèi)物體的總位移大小8m．

減速過程，根據(jù)牛頓第二定律，有：F+μmg=ma1，

加速過程，根據(jù)牛頓第二定律，有：F﹣μmg=ma2，

解得：μ=0.2，

故物體與水平間動摩擦因數(shù)的大小為0.2．

答：物體在前4秒內(nèi)的位移為8m；物體與水平面間的動摩擦數(shù)為0.2．

【解析】根據(jù)位移時間關(guān)系公式分段求解位移，也可以根據(jù)平均速度公式求解；對減速和加速過程分別運用牛頓第二定律列式求解．
【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解V-t圖象的相關(guān)知識，掌握v-t圖像：①在速度圖像中，可以讀出物體在任何時刻的速度；②在速度圖像中，物體在一段時間內(nèi)的位移大小等于物體的速度圖像與這段時間軸所圍面積的值；③在速度圖像中，物體在任意時刻的加速度就是速度圖像上所對應(yīng)的點的切線的斜率；④圖線與橫軸交叉，表示物體運動的速度反向；⑤圖線是直線表示物體做勻變速直線運動或勻速直線運動;圖線是曲線表示物體做變加速運動．