如圖*所示，質量m=1kg的物體在水平面上向右做直線運動，經過P點時級受到水平向左的恆力F．此時開始計時，以水...

問題詳情：

如圖*所示，質量m=1kg的物體在水平面上向右做直線運動，經過P點時級受到水平向左的恆力F．此時開始計時，以水平向右為正方向，通過速度感測器測出物體的速度隨時間變化的圖線如圖乙所示．重力加速度g=10m/s2，求：                                                              

（1）物體在0﹣4s內、4﹣10s內的加速度a1、a2的大小；                       

（2）恆力F的大小和物體與水平面之間的動摩擦因數μ；                       

（3）10s末物體距P點的距離d．                                            

【回答】

考點：  牛頓第二定律；勻變速直線運動的影象．

專題：  牛頓運動定律綜合專題．

分析：  根據圖線的斜率求出物體在0﹣4s內、4﹣10s內的加速度a1、a2的大小，根據牛頓第二定律，聯立方程組求出恆力F的大小和動摩擦因數的大小．根據圖線與時間軸圍成的面積求出物體距離P點的距離．

解答：  解：（1）根據速度﹣﹣時間圖線的斜率可得

物體在0～4s內的加速度大小，

物體在4～10s內的加速度大小．

（2）在0～4s內，由牛頓第二定律F+f=ma1，

在4～10s內，由牛頓第二定律 F﹣f=ma2，

而f=μmg

代入資料解得 F=3N，μ=0.05                             

（3）由速度﹣﹣時間圖線的物理意義，圖線與橫軸所圍的面積即物體的位移，10s末物體距P點的距離d=，負號表示物體在P點左側．    

答：（1）物體在0﹣4s內、4﹣10s內的加速度a1、a2的大小分別為2m/s2、1m/s2；

（2）恆力F的大小為3N，物體與水平面之間的動摩擦因數為0.05；

（3）10s末物體距P點的距離d為2m．

點評：  本題考查了牛頓第二定律和圖象的綜合運用，知道速度時間圖線的斜率表示加速度，圖線與時間軸圍成的面積表示位移，知道加速度是聯絡力學和運動學的橋樑．

知識點：牛頓第二定律

題型：計算題