Question

【題目】某同學用運動傳感器“研究物體加速度與力的關系”時采用如圖甲裝置，開始時將質量為m=lkg的物體置于水平桌面上。現對物體施加一個水平向右的恒定推力F經過—段時間后撤去此力，通過放在物體右前方的運動傳感器得到了物體部分運動過程的v-t圖線，如圖乙所示（向右為速度正方向）。

(1)求3s內物體的位移；

(2)求物體與水平桌面間的動摩擦因數μ;

(3)求拉力F的大小。

Answer 1

【答案】（1）4m（2）0.2（3）2.5N

【解析】 (1)由vt圖象中圖線和橫軸所圍的面積表示位移，可知位移為：

x= (v1+v2)t1+v2(t2t1)= （1+2）2+ 2（3-2）=4m，方向水平向右；

(2)t1到t2時間內物體做勻減速運動，由圖可知其加速度大小為：

根據牛頓第二定律有：

f=ma2=μmg

得到：μ=a2/g=2/10=0.2；

(3)物體從靜止開始受拉力作用,根據牛頓第二定律：F-f=ma1

代入數據得：F=0.2110+10.5=2.5N。