Question

【題目】某同學利用物理數字化實驗室研究物體運動與受力的關系。一質量的物體靜止在水平面上，對其施加與水平方向成斜向下的恒力F，如圖所示。力F作用一段時間后撤去，物體最終停在水平面上。傳感器每隔記錄物體的瞬時速度，下表為該同學得到的數據。取，，

時刻
速度

求：勻加速階段的加速度大小和勻減速階段的加速度大小；

物體與水平面的動摩擦因數；

恒力F的大小。

Answer 1

【答案】 ；；。

【解析】

由表格數據，根據加速度的定義求加速度；物體在勻減速階段，運用牛頓第二定律列式，可求得物體與水平面的動摩擦因數；物體在勻加速階段，分析物體受力，運用牛頓第二定律列式，可求得恒力F的大小。

由表格數據可知，勻加速階段的加速度。
勻減速階段的加速度故的大小為。
物體在勻減速階段，由牛頓第二定律得：。
解得
物體在勻加速階段，分析物體受力，物體受重力mg、支持力、滑動摩擦力f和推力F，將F沿水平和豎直兩個方向分解，如圖所示：

根據牛頓第二定律得：
x軸：
y軸：
又
聯立解得