Question

（2013?黃山模擬）如圖甲所示，質(zhì)量m=2kg的物體在水平面上向右做直線運動，過a點時給物體作用一個水平向左的恒力F并開始計時，選水平向右為速度的正方向，通過速度傳感器測出物體的瞬時速度，所得v-t圖象如圖乙所示（取重力加速度為g=10m/s²）求：
（1）物體再次回到a點時的速度大小
（2）力F的大小及物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)速度時間圖線求出勻減速直線運動和勻加速直線運動的加速度大小，抓住位移相等，結(jié)合運動學(xué)公式得出回到a點的速度．
（2）根據(jù)牛頓第二定律，結(jié)合加速度的大小，求出拉力和動摩擦因數(shù)的大小．

解答：解：（1）根據(jù)牛頓第二定律得，物體向右做勻減速直線運動的加速度大小a1=

8

4

m/s2=2m/s2．
反向做勻加速直線運動的加速度大小a2=

6

6

m/s2=1m/s2．
根據(jù)

v02

2a1

=

v2

2a2

得，
v=4

2

m/s．
（2）根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)+μmg=ma₁
F-μmg=ma₂
代入數(shù)據(jù)解得F=3N，μ=0.05．
答：（1）物體再次回到a點時的速度大小為4

2

m/s．
（2）力F的大小為3N，動摩擦因數(shù)的大小為0.05．

點評：本題考查了牛頓第二定律和運動學(xué)公式的綜合，求出返回速度時，抓住位移的大小相等，注意勻減速直線運動和勻加速直線運動的加速度不等．