Question

（14分）如图甲所示，一物块质量为m=2kg，以初速度从O点沿粗糙的水平面向右运动，同时受到一水平向左的恒力F作用，物块在运动过程中速度随时间变化的规律如图乙所示，求：

（1）恒力F的大小及物块与水平面的动摩擦因数μ；

（2）物块在4秒内的位移大小。

Answer

（1）恒力F的大小为7N，物块与水平面的动摩擦因数μ为0.15；（2）物块在4秒内的位移大小为6m．

【解析】

试题分析：（1）由图可知，0﹣2s内，物体向右做匀减速直线运动，2s﹣4s内，物体向左做匀加速直线运动；由加速度的公式，由图象求得

0﹣2s内，a1=5m/s2，方向水平向左；               （2分）

2s﹣4s内，a2=2 m/s2，方向水平向左；               （2分）

由牛顿第二定律，得到：

F+μmg=ma1                    （2分）

F﹣μmg=ma2                   （2分）

代入数据解得：F=7N，μ=0.15              （2分）

（2）依据图象可知，物体4s内的位移为图线与x轴所包围的面积：

S==6m              （4分）

考点：图象 加速度 牛顿第二定律