Question

放在水平地面上的一物塊，受到方向不變的水平推力F的作用，F(xiàn)的大小與時間t的關(guān)系如圖1所示和物塊速度v與時間t 的關(guān)系如圖2所示．

求：（1）物塊的質(zhì)量m；
（2）物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)μ；
（3）撤去拉力后物體還能滑行多遠(yuǎn)．

Answer 1

分析：（1）由v-t圖象看出，物體在4-6s做勻速運(yùn)動，由F-t圖象讀出物塊在運(yùn)動過程中受到的滑動摩擦力；由v-t圖象的斜率求出物體在2-4s物體的加速度，根據(jù)牛頓第二定律求出物體的質(zhì)量m．
（2）根據(jù)滑動摩擦力公式求出動摩擦因數(shù)μ．
（3）撤去推力后，物體由于慣性繼續(xù)運(yùn)動，根據(jù)動能定理列式求解還能滑行多遠(yuǎn)．

解答：解：（1）由v-t圖象看出，物體在4s-6s做勻速直線運(yùn)動，則f=F₃=2N    
由速度圖象可知，2-4s物體加速度為：
a=

△v

△t

=

v-v0

t

=

4-0

4-2

=2m/s²，F(xiàn)=3N
由牛頓第二定律得：F-f=ma    
代入解得：m=0.5kg
（2）由f=μN(yùn)=μmg  
得：μ=

f

mg

=

2

5

=0.4
（3）撤去推力后，物體由于慣性繼續(xù)運(yùn)動，根據(jù)動能定理，有：
-fx=0-

1

2

mv2
解得：x=

mv2

2f

=

0.5×42

2×2

=2m
答：（1）物塊的質(zhì)量0.5kg；
（2）物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)0.4；
（3）撤去拉力后物體還能滑行2m．

點(diǎn)評：本題一方面考查讀圖能力，由速度圖線的斜率求出加速度；另一方面要能由加速度應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律求出質(zhì)量；最后還要能根據(jù)受力情況確定運(yùn)動情況．