Question

质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面作直线运动,一段时间后撤去F,其运动的v-t图象如图。g取10m/s²,求: 

（1）物体与水平面间的动摩擦因数μ;

（2）水平推力F的大小;

（3）在0~6s内物体运动平均速度的大小。

Answer

（1）0.5 （2）15N （3）5m/s

【解析】试题分析：对减速运动，根据图象得到加速度，结合牛顿第二定律列式计算即可；求出加速过程的加速度，然后对加速过程运动牛顿第二定律列式分析即可；根据速度时间图象与时间轴包围的面积表示位移求解出总位移，再根据平均速度公式求解出平均速度的大小。

（1）由题意可知，物体在4～6s内只受摩擦力，

由牛顿第二定律得：

又由v-t图象可知：物体在4～6s内加速度：

联立可得：μ=0.5

（2）由v-t图象可知：物体在0～4s内加速度：

物体在0～4s内由牛顿第二定律得：

代入数据得：F=15N

（3）物体在0～6s内的位移大小在数值上为图象和时间轴包围的面积，所以位移为：

平均速度：

即在0～6s内物体运动平均速度的大小为5m/s。