Question

【題目】如圖甲所示，初始有一質量m＝5 kg的物塊以速度v0＝10 m/s在水平地面上向右滑行，在此時刻給物塊施加一水平外力F，外力F隨時間t的變化關系如圖乙所示，作用3 s時間后撤去外力F，規定水平向右為正方向，已知物塊與地面間的動摩擦因數μ＝0.2，重力加速度g＝10 m/s2。求：

(1)撤去拉力F時物塊的速度大小；

(2)物塊向右滑行的總位移。

Answer 1

【答案】(1)2 m/s　(2)19 m

【解析】

(1)在第1 s內物體的加速度大小為

a1＝＝4 m/s2

第1 s末的速度v1＝v0－a1t＝6 m/s

在第2 s內加速度大小為a2＝＝0，即物塊做勻速直線運動。在第3 s內加速度大小為a1＝4 m/s2

所以撤去F時物塊的速度大小為v＝v1－a1t＝2 m/s

(2)撤去F之后，物塊的加速度大小為

a3＝＝2 m/s2

運動時間t′＝＝1 s

物塊運動的v－t圖象如圖所示，物塊向右滑行的總位移為

x＝t＋v1t＋t＋t′＝19 m