Question

20．如圖甲所示，質量m=5kg的物體靜止在水平地面上的O點，如果用F₁=20N的水平恒定拉力拉它時，運動的位移-時間圖象如圖乙所示；如果水平恒定拉力變?yōu)镕₂，運動的速度-時間圖象如圖丙所示．求：

（1）物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)；
（2）拉力F₂的大�。�（g=10m/s²）

Answer 1

分析 用F₁=20N的水平恒定拉力拉物體時，物體做勻速直線運動，根據(jù)共點力平衡求出動摩擦因數(shù)的大�。�當水平恒定拉力變?yōu)镕₂時，物體做勻加速直線運動，根據(jù)速度時間圖線得出物體的加速度，結合牛頓第二定律求出拉力的大�。�

解答 解：（1）物體勻速直線運動時，有：F₁=μmg
解得：$μ=\frac{{F}_{1}}{mg}=\frac{20}{50}=0.4$．
（2）根據(jù)速度時間圖線知，物體的加速度為：
a=$\frac{△v}{△t}=\frac{4}{2}=2m/{s}^{2}$，
根據(jù)牛頓第二定律得：F₂-μmg=ma，
解得：F₂=μmg+ma=0.4×50+5×2N=30N．
答：（1）物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.4．
（2）拉力F₂的大小為30N．

點評 本題考查了牛頓第二定律、共點力平衡和運動學公式的基本運用，知道加速度是聯(lián)系力學和運動學的橋梁．知道速度時間圖線的斜率表示加速度．