质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面作直线运动,一段时间后撤去F,其运动的v-t 图象如图所示.g取

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  • 解题思路:根据速度-时间图象可知:0-6s内有水平推力F的作用,物体做匀加速直线运动;6s-10s内,撤去F后只在摩擦力作用下做匀减速直线运动,可根据图象分别求出加速度,再根据匀变速直线运动基本公式及牛顿第二定律求解力.

    (1)物体在0-6s的加速度为:a1=

    △v

    △t=

    8−2

    6=1m/s2

    物体在6-10s的加速度为:a2=

    △v

    △t=

    0−8

    4=−2m/s2

    (2)0-10s内物体运动位移的大小等于图线与时间轴包围的面积,故位移为:

    x=

    1

    2×(2+8)×6+

    1

    2×4×8=46m

    (3)匀减速过程,根据牛顿第二定律,有

    -μmg=ma2

    解得:μ=

    a2

    −g=

    −2m/s2

    −10m/s2=0.2

    (4)匀加速过程,根据牛顿第二定律,有

    F-μmg=ma1

    解得:F=μmg+ma1=0.2×2×10+2×1=6N

    答:(1)物体在0-6s为1m/s2,6-10s的加速度为-2m/s2

    (2)0-10s内物体运动位移的大小为46m;

    (3)物体与水平面间的动摩擦因数μ为0.2;

    (4)水平推力F的大小为6N.

    点评:

    本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的图像.

    考点点评: 本题是速度--时间图象的应用,要明确斜率的含义,知道在速度--时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义,能根据图象读取有用信息,并结合匀变速直线运动基本公式及牛顿第二定律求解.属于中档题.