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一物块在粗糙水平面上,受到的水平拉力F随时间t变化如图(a)所示,速度v随时间t...

一物块在粗糙水平面上,受到的水平拉力F随时间t变化如图(a)所示,速度v随时间t变化如图(b)所示(g=10m/s2).求:
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(1)1秒末物块所受摩擦力f的大小
(2)物块质量m
(3)物块与水平面间的动摩擦因数μ
(1)根据速度图象(b)可知,1秒末物体处于静止状态,摩擦力f与水平拉力平衡. (2)由图象分析可知,在2s~4s内,物块做匀加速运动,水平拉力大小为12N;在4s~6s内,物块做匀速运动,水平拉力大小为8N,此时滑动摩擦力与拉力平衡,而且滑动摩擦力大小不变.由速度的斜率求出匀加速运动的加速度,分别用牛顿定律和平衡条件列方程,求出物块的质量. (3)在4s~6s内,滑动摩擦力大小与拉力相等,由公式f=μN求出μ. 【解析】 (1)由图(a)中可知,当t=1s时,F1=f1=4N (2)由图(b)中可知,当2s~4s内,物块做匀加速运动,加速度大小为    a===2m/s2 由牛顿第二定律,有    F2-μmg=ma 在4s~6s内,物块做匀速运动,则有    F3=f3=μmg 所以联立得   m===2kg (3)由F3=f3=μmg   得    μ===0.4 答: (1)1秒末物块所受摩擦力f的大小是4N; (2)物块质量m为2kg; (3)物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.4.
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考点分析:
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标尺刻度x/l0-2m22.9426.8231.7834.6638.60
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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